Mensen met een fysieke beperking doen mee aan wedstrijden waarbij ze alledaagse taken uitvoeren met behulp van geavanceerde technische hulpmiddelen: Tijdens de Cybathlon, de Olympische Spelen voor ondersteunende technologieën van de ETH Zürich, streden 78 teams uit onderzoek en het bedrijfsleven van 25 tot en met 27 oktober tegen elkaar.
De Cybathlon bestaat sinds 2016 en vindt elke vier jaar plaats in het ijshockeystadion Swiss Arena. Hoewel het evenement momenteel steeds meer aandacht krijgt in de logistieke sector omdat zware lasten gemakkelijker kunnen worden verplaatst met behulp van assistentiesystemen zoals exoskeletten, biedt het ook fundamentele technische ondersteuning en essentiële hulp aan mensen met een beperkte fysieke mobiliteit.
Een team van het Duitse Lucht- en Ruimtevaartcentrum (DLR) reisde ook naar Zürich en behaalde, samen met Mattias Atzenhofer uit Dachau en een robotsysteem genaamd EDAN, de eerste plaats in de categorie "Assistance Robot Race". Deze categorie is een van de acht verschillende disciplines in de competitie – en tevens een van de meest spectaculaire. Andere disciplines omvatten het testen van nieuwe arm- en beenprotheses.
Het EDAN-robotsysteem bestaat uit een elektrische rolstoel en een lichtgewicht robotarm, ontwikkeld door het Duitse Lucht- en Ruimtevaartcentrum (DLR). De 30-jarige Cybathlon-piloot, die lijdt aan spierdystrofie, bestuurt de arm met een joystick. Met behulp van een camera kan het DLR-systeem verschillende objecten herkennen en de piloot ondersteunen bij complexe bewegingen met behulp van kunstmatige intelligentie (AI).
Voor Atzenhofer is het voldoende om de robotarm in de geschatte richting van een bekend object te sturen. De AI van de robot neemt vervolgens de precieze bewegingen over, waardoor eenvoudige joystickcommando's volstaan om de taak soepel uit te voeren.
Het semi-autonome bedieningsconcept maakt intuïtief gebruik van de assistentierobot mogelijk en biedt intelligente ondersteuning bij het uitvoeren van dagelijkse taken. EDAN is ontworpen om mensen met ernstige fysieke beperkingen in staat te stellen ogenschijnlijk eenvoudige taken, zoals drinken of deuren openen, zelfstandig uit te voeren. Het feit dat dergelijke dagelijkse taken een aanzienlijke uitdaging kunnen vormen voor mensen met een beperking, vormt de kern van de Cybathlon-competitie.
In de assistentierobotrace moest Mattias Atzenhofer een parcours met tien stations afleggen: als piloot moest hij aantonen dat hij met EDAN in een appel kon bijten, een kledingstuk kon ophangen, verschillende kruiden kon pakken en een bord uit de vaatwasser kon halen. Een bijzondere uitdaging was het door een deur rijden – die met een deurknop geopend en vervolgens met een handgreep gesloten moest worden.
wedstrijdhindernissen
“Ten eerste is het draaien aan de deurknop lastig omdat daar kracht voor nodig is”, legt Jörn Vogel, hoofd van de EDAN-teams bij het DLR Instituut voor Robotica en Mechatronica, uit. “Bovendien kan de taak niet met één enkele armbeweging worden uitgevoerd. De rolstoel moet tegelijkertijd achteruit rijden om ruimte te maken zodat de deur kan worden geopend. Het sluiten van de deur vereist een gecoördineerde beweging van de rolstoel en de arm – maar eerst moeten de bestuurder en de rolstoel ook omdraaien. Juist voor dit soort taken hebben we een systeem voor volledige lichaamsbesturingssystemen dat de coördinatie tussen de rolstoel en de arm garandeert.”
Foto's: DLR / ETH Zürich
"Deze samenwerking is ook een echt geschenk voor ons ontwikkelaars", voegt Jörn Vogel eraan toe. "De eerste plaats in de race voor assistentierobots laat zien (...) dat we op de goede weg zijn." De wetenschapper staat op het punt een spin-offbedrijf op te richten dat gebaseerd is op deze technologie.
