Algemeen

Rolstoel besturen met hoofdbewegingen

rolstoel besturen met hoofdbewegingen
Door middel van sensoren, die in de hoed van de rolstoel berijder zijn aangebracht, kan de rolstoel door hoofdbewegingen worden bestuurd (foto’s: Oliver Dietze).

Een team van zes studenten uit de vakgebieden mechatronica, microtechnologie en nanostructuren aan de Universität des Saarlandes heeft een systeem ontwikkeld, dat het mogelijk maakt om een elektrische rolstoel met hoofdbewegingen te besturen. Het systeem werkt met gevoelige sensoren, die in de rolstoel en verborgen (bijvoorbeeld in de hoed op het hoofd van de rolstoelrijder) zijn aangebracht.

De rolstoel rijdt naar links als de berijder zijn hoofd naar links draait, rijdt sneller na een korte knik en gaat langzamer als het hoofd een beetje achterover neigt. Hij komt op deze manier ook tot stilstand. Nogmaals achterover bewegen van het hoofd, nadat de rolstoel stilstaat, zorgt voor achteruitrijden. De sensorbesturing, die de studenten hebben ontwikkeld, is intuïtief en maakt het de berijder mogelijk om zijn rolstoel compleet contactloos, slechts met kleine hoofdbewegingen de besturen.

De studenten gebruiken een combinatie van rotatie- en versnellingssensoren. Ze kregen het idee voor de besturing na een voordracht over micromechanica. De studenten hebben het systeem gebouwd en getest op de afdeling van micromechanica.

Met hoofdbewegingen besturen

hoofdbewegingen bewegen rolstoel
Een mix van rotatie- en versnellingssensoren verschaft informatie aan de besturing.

De mix van rotatie- en versnellingssensoren zit zowel aan de rolstoel als op het hoofd van de berijder. De sensoren kunnen onopvallend in een hoofdband of hoed worden geplaatst. De rotatiesensoren nemen continu op onder welke hoek het hoofd en de rolstoel draaien. De versnellingssensoren meten vooral in welke richting zij zelf bewegen. Beide sensoren werken samen en regelen de laatste bijstellingen nauwkeurig.

De gemeten data, die de sensoren op de rolstoel en het hoofd opnemen, komen in een microcontroller op de rolstoel bij elkaar. Hier wordt aan de hand van wiskundige vergelijkingen berekend hoe het hoofd van de berijder is uitgelijnd ten opzichte van de rolstoel. Ook worden hier conclusies getrokken uit de hoofdbewegingen, om daaruit de juiste commando’s aan de besturing van de rolstoel door te geven. Deze commando’s gaan via de kabel naar de op de rolstoel aanwezige besturing. Het is ook mogelijk, om van hoofdbesturing over te schakelen op manuele besturing. Dan worden de bewegingsgegevens van een joystick voor de besturing gebruikt.

Met een prototype doen de studenten mee aan de Cosima-competitie, die jaarlijks door het Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik (VDE) wordt uitgeschreven. De studenten werden bij hun project ondersteund door Permobil, dat een elektrische rolstoel ter beschikking heeft gesteld, MESaar, de Sparkasse Saarbrücken, AOK Rheinland-Pfalz und Saarland en Sensitec.

 

x
Mis niet langer het laatste nieuws

Schrijf u nu in voor onze nieuwsbrief.

Inschrijven