Soorten exoskeletten

Exoskeletten ondersteunen het lichaam

Een exoskelet is een extern harnas dat het lichaam ondersteunt in zijn bewegingen. Er zijn verschillende soorten exoskeletten. Passieve exoskeletten bestaan uit een elastisch materiaal dat energie kan opslaan en terug vrijgeven. Die voor de rug en schouder worden volop getest op de werkvloer. Actieve exoskeletten daarentegen hebben een aandrijving, waarbij een motor extra kracht geeft. Deze zijn nog in ontwikkeling. Daarnaast bestaan er ook nog speciale varianten voor de benen, nek of pols.

Exoskeletten voor de rug

Passieve exoskeletten voor de rug hebben een veersysteem dat energie opslaat tijdens het voorover buigen van de rug. Bij het oprichten geeft het exoskelet deze energie terug vrij zodat het rechtkomen ondersteund wordt. Exoskeletten voor de rug zijn effectief bij taken waarbij de rug statisch gebogen wordt. Het harnas draagt dan het gewicht van de romp. Hoe zwaarder de producten zijn, die men optilt, hoe minder effectief het exoskelet.

Een heupband draagt het gewicht van het exoskelet zoals bij een rugzak. Door het harnas rondom het lichaam, is warmte een aandachtspunt. Het veersysteem aan de zijkant maakt de medewerker een stuk breder, wat de vrije beweging soms belemmert. De druk op de borst kan soms onaangenaam en vermoeiend zijn. Men kan de tegendruk van het exoskelet wel afzetten zodat men vlot kan wandelen.

Exoskeletten voor de rug
Laevo 2.5 van Laevo, BackX van SuitX en Paexo Back van Ottobock.

Exoskeletten voor de schouders

Een exoskelet voor de schouders bestaat uit een licht harnas rond de romp met scharnier ter hoogte van de schouders. De ondersteuning begint te werken vanaf de moment dat men de armen heft. De meest uitgesproken positieve resultaten zijn bij taken waarbij men de armen langdurig boven het hoofd houdt. Ook hier ondersteunt het exoskelet vooral het gewicht van de armen. De hoeveelheid steun is regelbaar, maar het is niet bedoeld om zware gewichten boven het hoofd te tillen.

De schouder is een heel beweeglijk gewricht. Dat is ook de uitdaging van exoskeletten van de schouders om in alle richtingen te ondersteunen. Hoe meer de bewegingsas van het exoskelet gelijk loopt met de gewrichtsas van de schouder, hoe meer natuurlijk de ondersteuning aanvoelt. De beperking van de bewegingsvrijheid van de armen bepaalt de aanvaarding van het exoskelet door de medewerkers. De exoskeletten voor de schouders doen het goed in onderzoek en de praktijk.

Exoskeletten voor de schouders
Paexo Shoulder van Ottobock, Skelex 360 van Skelex, Airframe van Levitate en EksoVest van EksoBionics

Actieve exsokeletten

Actieve exoskeletten hebben een motor die extra kracht levert. Deze zijn nog in ontwikkeling, maar er zijn reeds enkele modellen voor de rug op de Europese en Japanse markt. Het exoskelet heeft een motor ter hoogte van het heupgewricht. Het actieve exoskelet herkent wanneer de medewerker de romp opricht en gaat op die moment kracht leveren. De ondersteuning is 15kg.

Het grootste nadeel vandaag is de prijs. Voor één exoskelet betaalt men meer dan 30 000€. Een uitdaging voor de actieve exoskeletten is het herkennen van de bewegingen van de medewerker. Dit moet juist en snel kunnen gebeuren om een natuurlijke en effectieve ondersteuning te geven.

Actieve exoskeletten
CrayX van German Bionics en Model Y van Atoun

Speciale exoskeletten

Onder de exoskeletten voor de benen wordt de “chairless chair” gerekend. Men draagt een externe structuur aan de benen. Wanneer men gaat zitten, blokkeert het exoskelet in een vooraf ingestelde stand. Zo kan men zittend en staand werken snel en makkelijk met elkaar afwisselen.

Een andere vorm van passieve ondersteuning, is een exoskelet voor de nek. Dit is eigenlijk een steun die het achterover buigen van het hoofd opvangt en ondersteunt. Het lijkt meer op een brace, zoals ook voor de pols of duim.

Voor de hand bestaat ook een actieve variant die extra kracht genereert naarmate men knijpt. Sensoren in de vingertoppen detecteren de grijp- of knijpbeweging dat activeert het exoskelet. Lost men de grip, dan stopt ook de kracht.

Exoskeletten of passieve ondersteuning van de nek.
Paexo neck en Skelex neck support

Exoskelet: soortenpraktijkFAQreview 2021IEA2018review 2016ExoPAexosquelettes