XoSoft-project: Intelligente broek maakt lopen makkelijker

Het eerste prototype van het zogeheten XoSoft-project trok onlangs tijdens het Grootste Kennisfestival in Deventer veel bekijks. Bezoekers vroegen al wanneer de broek-met-loopondersteuning op de markt komt. Zover is nog niet; het driejarige onderzoeksproject is pas halverwege. In 2019 moet het zogeheten soft exoskelet klaar zijn voor gebruik.

Schuifelen voorkomen

Dat er markt is voor nieuwe vorm van loopondersteuning, staat buiten kijf. Het aantal 65-plussers in Nederland bedraagt 3,1 miljoen en zal alleen maar stijgen. Deze groep wordt bovendien steeds ouder. Daarmee groeit het aantal mensen dat niet in staat is om zonder ondersteuning te lopen. Een stok of een rollator kan een hulpmiddel zijn, maar ideaal zijn beide niet. "Mensen krijgen naar mate ze ouder worden, minder vertrouwen en durven minder te bewegen. Ze gaan schuifelen uit angst om te vallen, niet zozeer omdat ze niet meer kunnen lopen. Die onzekerheid hopen we met XoSoft weg te nemen”, zegt onderzoeker Danny Plass van het lectoraat Ambient Intelligence.

Het ‘harde’ exoskelet, een robot in de vorm van een soort harnas, lijkt evenmin de oplossing. "Mensen ervaren een emotionele drempel om in zo’n constructie te stappen”, weet onderzoeker Devi Wolthuizen van het lectoraat Lichtgewicht Construeren. "Een exoskelet moet comfortabel zijn. Je moet er geen hinder van ondervinden en gemakkelijk elke dag kunnen dragen. Ook mag de broek de gevoelige huid van ouderen niet beschadigen.”

Het zachte exoskelet van het XoSoft-project moet aan al die eisen voldoen. De bedoeling is zelfs dat gebruikers de broek, die lijkt op een legging of hardloopbroek en onder de normale kleding wordt gedragen, met behulp van een rits met één hand kunnen aantrekken. Dat laatste is mogelijk, blijkt uit de eerste tests.

Trilfunctie

Een essentieel onderdeel van XoSoft is interactie. Onderzoekers van het Saxion-lectoraat Ambient Intelligence ontwikkelen een trilfunctie voor de broek, die feedback geeft over het looppatroon van de gebruiker. Er gaat een signaal af, als de gebruiker uit balans raakt. Bijkomend voordeel is dat er een reëel beeld ontstaat van het bewegingsvermogen  van de oudere of CVA-patiënt. "Een fysiotherapeut of behandelend arts ziet op basis van de opgeslagen gegevens welke bewegingen goed of minder goed gaan, en kan daar met het revalidatieprogramma op inspelen. De informatie is betrouwbaarder dan de informatie die je normaalgesproken van de gebruiker krijgt”, aldus onderzoeker Danny Plass.

Stijf en stabiel

De XoSoft-broek moet zacht en flexibel zijn voor maximaal comfort. Anderzijds moet er ook een bepaalde stijfheid zijn, zodat de actuatoren hun krachten kunnen overbrengen op het exoskelet en de spieren van de drager ondersteunen. Zonder die stijfheid en stabiliteit zou de broek te veel gaan schuiven en vervormen. Het gebruik van thermoplastische composiet, ontwikkeld door het lectoraat Lichtgewicht Construeren, moet dat tegengaan. "Zo kun je bepaalde bewegingen blokkeren en bijvoorbeeld voorkomen dat iemand zijn knie overstrekt”, schetst Saxion-onderzoeker Devi Wolthuizen. "Maar de krachten zijn ook nodig om bewegingen te ondersteunen of te corrigeren.”

Het gewicht van het materiaal is medebepalend voor het comfort van de broek, aldus Wolthuizen. "Je kunt het zien als een laag van thermoplastisch composiet aan de buitenkant van de broek. Een laag die bijna niets mag wegen.”

Sensoren van stof

Het lectoraat Smart Functional Materials van Saxion houdt zich bezig met het ontwikkelen van slim textiel, in dit geval een breisel van elastisch polyamide. De sensoren (om de bewegingen van de drager in kaart te brengen) en de actuatoren (het aandrijfmechanisme) worden in de stof geïntegreerd.  "Als het kan maken we de sensoren van textiel, zodat de broek rekbaar en comfortabel is. Maar we zullen ook stijfheid moeten toevoegen, om krachten over te brengen. Timing is belangrijk, want de broek reageert op bewegingen van de gebruiker”, zegt onderzoeker Eliza Bottenberg van het lectoraat.