Student ontwerpt exoskelet voor verzwakte vingers

RUG student Biomedical Engineering Sander Hekkelman ontwierp een ‘exoskelet’ dat een vinger kan ondersteunen. Hij deed dit in het kader van het High Tech Systems and Materials honours master programma. Het ontwerp is geïnspireerd door de tentoonstelling Beyond the Lab over ‘doe-het-zelf wetenschap’, die momenteel te zien is in het Universiteitsmuseum.

Het Honours Master High Tech Systems and Materials is een uitbreiding van 20 ECTS bij een normale master, in dit geval Biomedical Engineering. ‘Een deel van dit honours programma bestaat uit het uitvoeren van een praktische opdracht, waar mogelijk in samenwerking met een klant’, vertelt Hekkelman. Zijn klant was Science Lin, het science centre van de Faculty of Science Engineering. De vraag was om iets te ontwerpen dat aansloot bij de tentoonstelling Beyond the Lab, die draait om doe-het-zelf wetenschap.

Grijpkracht

Hekkelman besloot een exoskelet te ontwerpen dat mensen met een verminderde grijpkracht in hun handen kon helpen. ‘Vanwege de beperkte tijd is mijn ontwerp beperkt tot één vinger, maar dat is eenvoudig uit te breiden.’ Het eindproduct is een handschoen met een krachtsensor in de vingertop, die meet hoeveel kracht de vinger uitoefent. ‘Als de kracht boven een bepaalde ondergrens komt, gaat er een servomotor aan die de grijpkracht doet toenemen via een kabel en het exoskelet’, legt Hekkelman uit. De sensor zorgt er ook voor dat de kracht onder een bovenlimiet blijft.

Arduino

Het exoskelet is te maken met een 3D printer, maar andere technieken zijn ook mogelijk. De servomotor is te koop voor tussen de tien en dertig euro. Het ontwerp gebruikt een Arduino controller om alles te laten werken. Bij elkaar kost het systeem in de uitvoering die Hekkelman bouwde minder dan honderd euro. ‘Dit prototype werkt, maar er is nog wel wat finetuning nodig, daar had ik helaas geen tijd meer voor.’

Inmiddels is Hekkelman bezig aan een ander project, bij het Medisch Centrum Leeuwarden. ‘Dat is een afstudeeronderzoek. Ik werk met een machine die de handen van patiënten met reumatoïde artritis scant op plekken met een actieve ontsteking.’ Hij zal naar verwachting deze zomer afstuderen.

Een complete beschrijving van het exoskelet staat in het eindverslag van Sander Hekkelman