Tema

Robot för underkroppen kan ge äldre kraft i benen

Exo-legs är ett så kallat exoskelett för underkroppen som ska underlätta rörelsefriheten hos äldre. Via sensorer vid höft, lår och fot, som känner av när muskeln börjar arbeta fungerar exoskelettet som artificiella muskler som bär upp benet och böjer knät.
– Ett Exoskelett ska ge äldre bättre balans och styrka att klara vardagen, säger Gurvinder Virk, professor i robotik.

Vid Högskolan i Gävle utvecklas hjälpmedel för en åldrande befolkning. Professor Gurvinder Virk´s team är i slutfasen med att utveckla Exoskelett för underkroppen. Det ska hjälpa äldre att stå och gå balanserat och därmed kunna bo kvar i sin invanda miljö.

– Exo-benen ska ge självförtroende och stöd och vara en hjälp i att utföra normala dagliga rörelser. De kommer att tillföra 30 procent styrka, vilket är vad många äldre förlorat, säger Gurvinder Virk.

Avancerad modell för trappgående
Målet har varit att designa tre olika modeller, från en enkel med grundläggande stöd i det dagliga livet, till mera avancerade för att till exempel gå i trappor.

– Vi testar nu med användare i Gävle som varit med under hela processen. Sverige leder denna utveckling, med målet att hjälpa äldre att vara självständiga och aktiva så länge som möjligt.

Världen går mot en allt mer åldrande befolkning och trycket och kostnaden på hälsovården blir större. Om 20 år räknar man med att tio procent av befolkningen är 80 år och äldre.

Människor vill bo hemma i sin invanda miljö och det kommer att behövas hjälp då orken tryter och sjukdom påverkar rörligheten. Hela världen fokuserar nu på hur man kan utveckla stödjande hjälpmedel.

Hjälp att återfå självförtroendet
– Det som finns idag är rollatorer eller rullstolar. Det är billiga hjälpmedel men kostnaden kommer när man måste bygga om boendet, där det finns trappor och andra hinder och det blir väldigt dyrt.

När forskarna frågat vilka de viktigaste rörelserna för de gamla i det dagliga livet är, så har svaren varit att kunna stå, att gå och att komma upp från att sitta till att stå.

Och testpersonerna har framhållit att de vill att Exoskelettet ska vara användbart. Lätt att använda, med bra passform, lätt att ta på och av och ha lätt vikt.

– Mycket viktigt är att Exoskelettet ska också kunna hjälpa äldre att återfå självförtroendet efter till exempel ett fall.

– Det värsta med ett höftbrott är att det tar självförtroendet, och som en följd blir tillvararon för dessa äldre personer mer statisk och ”nedåt-spiralen” startar, säger Gurvinder Virk.

Nya säkerhetsstandarder
En flaskhals har varit avsaknad av säkerhetsbestämmelser. Industrirobotar, (för vilka säkerhetsstandarder funnits sedan länge), har designats för att hålla robotar och människor separerade. Och för de nya robotar, som fysiskt är fästade vid människan, har det krävts nya säkerhetsbestämmelser, och sådana har nyligen tagits fram enligt ISO standard (ISO 13482).

– Vi är tvingade att följa dessa nya säkerhetsstandarder, som i sin tur hjälper oss utveckla nya exoskelett-robotar som uppfyller denna säkerhet.

Säkerhet i maskinvärlden är så definierad, att om enheten utvecklar ett fel så ska den inte kunna orsaka skada. ISO 13482 säger att människan måste kunna stå emot, om människan är starkare än roboten så är den säker i sig.

– Vi tillhandahåller en robot, avsedd att bäras, som ger 30 procent styrka och människan bidrar med 70 procent, så vi är väl på den säkra sidan. Med detta i minnet återstår det för oss att designa nya rörliga robotar som är lättare och billigare.

Lättare och billigare för höft och knä
Planen att ha en första, lättare och mycket smidig konsumentprodukt på marknaden i slutet av året.

– Den kommer att vara enbart för höften och mycket lätt och uppskattas kosta 20-30000. Därefter planerar vi för en höft-knä modell som kommer att kosta ungefär  50 000. Sedan bygger man gradvis upp komplexiteten till att omfatta fysiskt stöd till alla tre enheterna. (höft, knä och ankel).

– Så länge produkten är prisvärd så kommer den att efterfrågas. Siktet är inställt på massproduktion inom tre år. Som en jämförelse kostar de medicinska skelett som finns på markanden idag, 100- 200 000 dollar.

Om Exo-Legs:
Designad som en konsumentprodukt för äldre. Patenterad mjukvara med universella styrenheter i moduler. Mekaniken, att sensorer känner av och agerar när människan rör sig. Anpassar sig till användaren, lätt att ändra för mer eller mindre kraft. Väger lätt och låg kostnad.

Text: Douglas Öhrbom

Workshop 17 mars
Den 17 mars arrangeras två avslutande workshops för Exo-Legs projektet på Högskolan i Gävle då resultaten i projektet presenteras. Projektet är ett samarbete mellan universitet och företag i Sverige, Spanien, Schweiz, Storbritannien och Tyskland och sammanför nu kunder, företag och forskningsorganisationer inom EU. Det vi får vara med om vid denna workshop är slutfasen i projektet som initierades av Gävle kommun och startades 2012 av professor Gurvinder Virk´s team.

Gurvinder Virk Singh är professor och forskare inom robotik. Han har arbetat inom robotforskning sedan 1995 och varit involverad i många internationella projekt. Projekt där man har utvecklat en ny typ av rörliga robotar. Detta inkluderar benburna robotar, som klättrat upp för väggar, använts i kärnkraftverk och vid vulkanforskning. De flesta av dessa projekt fokuserade på hur man får en robot att röra sig, från en plats till en annan. Så när frågan kom från Högskolan i Gävle, om att hjälpa människor att röra sig, så var det den naturliga fortsättningen. Gurvinder Virk använder den expertkunskap han samlat under mer än 25 års robotforskning, huvudsakligen i Storbritannien. Nu i det aktuella Exo-Leg projektet; för att skapa bättre rörlighet för äldre, med hjälp av rörliga robotar fästa på människor.

För mer information kontakta:
Gurvinder Virk Singh, professor i robotik vid Högskolan i Gävle. Tel: 026-64 87 04 E-post: gurvinder.virk@hig.se

Läs också

Myggburet Rift Valley virus orsakar missfall
30 september, 2016 | Redaktionen forskning.se
Täckning av gruvavfall med grönlutslam kan minska urlakningen
29 september, 2016 | SP - Sveriges Tekniska Forskningsinstitut
Växtceller pratar om vädret varje dag
29 september, 2016 | Redaktionen forskning.se
Behandling med allergiantikroppar bromsade diabetes
29 september, 2016 | Umeå universitet

Robot för underkroppen kan ge äldre kraft i benen

 lästid ~ 4 min