1. Althen Sensors
  2. Projecten
  3. Nauwkeurige belastingsmeting in exoskeletgewrichten
Project Robotica en AVG's | OEM Oplossingen

Nauwkeurige belastingsmeting in exoskeletgewrichten

Ontdekt dit project

Bijdrage van Project March

Project MARCH is een team studenten dat een exoskelet voor mensen met een dwarslaesie ontwikkelt, bouwt en test. Een onderdeel van het exoskelet is het rotatiegewricht, dat beweging in de knie en heup mogelijk maakt. Om complexere bewegingen mogelijk te maken, bijvoorbeeld om het evenwicht te bewaren, moet de exo zich bewust zijn van de belastingen die op zijn gewrichten inwerken. Voor het eerder genoemde rotatiegewricht wordt dit gedaan door de aangepaste statische koppelsensoren ATF336-Z van Althen.

Project March

Project MARCH is een project aan de TU Delft waarbij elk jaar een nieuw team van 27 studenten samenkomt om een exoskelet te ontwikkelen, bouwen en testen. Met dit apparaat kunnen mensen die door een dwarslaesie hun onderste ledematen niet kunnen bewegen, weer opstaan en lopen.

Een van de grootste uitdagingen voor exoskeletten op dit moment is zelf gebalanceerd staan en lopen, d.w.z. zonder dat de piloot krukken hoeft te gebruiken. Om dit te bereiken is het cruciaal om de belastingen te kennen die op alle gewrichten van het systeem inwerken. Dit blijkt een hele uitdaging te zijn voor de roterende gewrichten die in de exo worden gebruikt, omdat deze zowel robuust als compact moeten zijn en maar weinig ontwerpruimte bieden.

Moeilijk om axiale belastingen te onderscheiden van off-axis belastingen

De afgelopen twee jaar werkten Project MARCH en Althen samen aan de integratie van een sensor in een van de onderdelen van de verbinding, waarbij de veranderingen aan dat onderdeel en de hele verbinding tot een minimum werden beperkt. Dit maakte het echter erg moeilijk om axiale belastingen te onderscheiden van niet-axiale belastingen.

Accepteer de marketing cookies om deze video te bekijken.
Klik hier om uw toestemming te wijzigen.

Selectie van de torque sensor en integratiecriteria

Aangezien de F336 koppelsensor de jaren ervoor al was gekozen op basis van de verwachte belastingsgevallen, hielden wij het hierbij. Wij hielden ook het bereik op 360 Nm. Andere belangrijke vereisten waren een significant verschil in de grootte van axiale en niet-axiale belastingen, en ook dat de sensor moest passen in de vrij kleine ontwerpruimte en gemakkelijk moest kunnen worden geïntegreerd in het reeds bestaande actuatorontwerp.

Naadloze sensorintegratie en testen

Na een gezamenlijk ontwerpproces kwamen wij uit op schijfvormige koppelsensoren die eenvoudig konden worden geïntegreerd in onze roterende gewrichten. Hierdoor konden wij de installatie en de eerste tests opnemen in ons normale proces van assembleren, testen en installeren van gewrichten in onze exo. Tijdens de eerste tests werden de door de sensor geleverde koppelwaarden geverifieerd en werden de eerste tests uitgevoerd om de omvang van off-axis belastingen te kwantificeren, wat ook veelbelovende resultaten opleverde.

Verbeterde detectie van belasting buiten de as markeert belangrijke mijlpaal

Deze generatie van de koppelsensoren lijkt absoluut betrouwbaarder te zijn, vooral wat betreft off-axis belastingen. Als dit uiteindelijk het geval is, betekent dit een enorme stap voor ons op weg naar zelfgebalanceerd staan en lopen. Wij zijn erg dankbaar voor alle hulp van Althen met hun expertise en tijd.

Wat is uw meetproject?

Neem contact met mij op en laten wij kijken hoe wij kunnen samenwerken.

Daan Visser

SALES ENGINEER