De ontwikkeling van een gebruiksvriendelijk besturingssysteem voor een multi-grip handprothese geschikt voor jonge kinderen met een armreductie

Binnen de wereld van de arm protheses zijn er veel nieuwe ontwikkelingen gaande die het verlies van een bovenste ledemaat steeds beter kunnen compenseren. De bionische handen die recent op de markt zijn verschenen stellen de gebruiker in staat om meerdere en complexe handgrepen uit te voeren. De aansturing van de bionische handen maakt in de meeste gevallen gebruik van twee EMG signalen. Om met deze twee signalen de verschillende vrijheidsgraden (DOF) van de bionische hand aan te sturen wordt er gebruik gemaakt van een sequentiële besturingsstrategie. Deze besturingsstrategie vergt veel training van de gebruiker. Momenteel zijn er verschillende strategieën in ontwikkeling die een gebruiksvriendelijke en efficiëntere bediening mogelijk moeten maken. Deze nieuwe en veelbelovende ontwikkelingen zijn bijna uitsluitend gericht naar volwassenen met een enkele arm reductie. Kinderen met een dubbele arm reductie kunnen amper gebruik maken van de beschikbare protheses en daarenboven bieden ze vaak geen oplossing voor hun specifieke noden. Dit project heeft als doel om de meest recente ontwikkelingen op het gebied van prothese besturing en prothese robotica beschikbaar te maken voor een kind met een dubbele arm reductie. Het project is gegroeid uit de masterthesis van Erik Haring. Deze masterthesis resulteerde in een eerste prototype van een prothese 'socket' en een robotische hand, specifiek ontworpen voor een kind met een dubbele arm reductie. Met dit project willen we de volgende stap zetten en een gebruiksvriendelijk en intuïtief besturingssysteem ontwikkelen dat de menselijke input kan omzetten naar de gewenste bewegingen van de robotische hand. Om dit doel te bereiken meten we, met behulp van een EMG meetopstelling, de spieractiviteit in de stomp van een kind met een dubbele arm reductie. De EMG data wordt vervolgens geanalyseerd om de spiercontracties te identificeren die gebruikt kunnen worden voor de aansturing van de prothese. Op basis hiervan kan een eerste prototype van het besturingssysteem gemaakt worden. Door de gebruiker vervolgens een robotische hand te laten besturen kan het initiële besturingssysteem getest worden. Aan de hand van deze test worden de nodige aanpassingen doorgevoerd. De kennis en inzichten opgedaan in dit project hopen wij verder in te kunnen zetten in gelijkaardige projecten voor jong gehandicapten. De ontwikkelde methodologie kan een basis vormen voor het ontwerpen en ontwikkelen van gebruikersvriendelijke besturingssystemen voor protheses en assistieve technologie.

Trefwoorden:PROTHESEN, HANDPROTHESE, STIMATISERING, MENS-MACHINE INTERFACE

Disciplines:Biologische systeemtechnologie, Biomateriaal engineering, Biomechanische ingenieurswetenschappen, Medische biotechnologie, Andere (bio)medische ingenieurswetenschappen, Biomechanica