Ontwerp van een passief ontkoppelbaar exoskelet voor de onderste ledematen ter assistentie bij zit-naar-stand
De overgang van zitten naar staan (sit-to-stand, STS) is een fundamentele dagelijkse activiteit die essentieel is voor het behoud van zelfstandigheid en mobiliteit. Voor ouderen en mensen die een beroerte hebben gehad, wordt deze beweging echter steeds moeilijker door verminderde spierkracht en balans, waardoor het risico op vallen toeneemt. Hoewel er passieve exoskeletten voor de onderste ledematen bestaan die gericht zijn op looprevalidatie, zijn specifieke toestellen die STS-assistentie bieden nog niet beschikbaar op de markt en bevinden ze zich in een vroege ontwikkelingsfase.
Deze thesis presenteert het ontwerp en de evaluatie van een nieuw passief, ontkoppelbaar knie-exoskelet dat de fysieke inspanning tijdens het rechtstaan wil verminderen door gerichte mechanische ondersteuning te bieden. Het systeem maakt gebruik van een veermechanisme in combinatie met een mechanische koppeling, opgebouwd met een fietsschijfrem en twee fietsremklauwen. Tijdens het gaan zitten wordt energie opgeslagen doordat de bovenste remklauw de schijf blokkeert. Wanneer de gebruiker neerzit, schakelt de koppeling over: de onderste remklauw houdt de schijf vast zodat de energie in de veren wordt opgespaard, terwijl het been toch vrij kan bewegen. Bij het rechtstaan wordt deze opgeslagen energie vrijgegeven om de gebruiker te ondersteunen.
Mechanische testen bevestigden dat de koppeling betrouwbaar werkte en niet doorslipte, zelfs onder verhoogde spanning. Hoewel gebruikers positieve feedback gaven en het werkingsprincipe succesvol werd aangetoond, leverden de eerste fysiologische metingen met oppervlakte-EMG gemengde resultaten op. Waarschijnlijk spelen factoren zoals de pasvorm van de braces en variatie in de beweging van proefpersonen hierbij een rol.
Dit onderzoek legt een veelbelovende basis voor de verdere ontwikkeling van hulpmiddelen die de zit-naar-sta beweging ondersteunen en zo bijdragen aan de dagelijkse mobiliteit.
Meer lezen