Intelligente schoen brengt krachten lichaam in beeld
Geïntegreerde sensoren in schoen zorgen voor goed behandeladvies
Martin Schepers van de Universiteit Twente heeft een nieuwe
intelligente schoen ontwikkeld. De nieuwe schoen bestaat uit vier
sensoren die de krachten en bewegingen meten tijdens het lopen. Het
helpt artsen om snel een nauwkeurig beeld te krijgen van het
looppatroon, om vervolgens een goede behandelmethode op te stellen.
Schepers promoveert vandaag aan de faculteit Elektrotechniek, Wiskunde
en Informatica.
Om patiënten die moeite hebben met lopen, bijvoorbeeld als gevolg van
een beroerte, goed te kunnen behandelen moet een arts weten hoe iemand
precies loopt. Nu wordt daar een speciale tegel voor gebruikt die
sensoren bevat om het looppatroon te kunnen meten: de krachtplaat.
Deze krachtplaat is onopvallend in een ruimte verwerkt. De patiënt
krijgt doorgaans aanwijzingen waar hij moet beginnen te lopen, maar er
wordt niet gezegd waar de plaat zich bevindt, om het looppatroon niet
te beïnvloeden. Voor zowel de arts als de patiënt is dit een
tijdrovende methode. Martin Schepers van de Universiteit Twente
ontwikkelde daarom een intelligente schoen: de krachtschoen.
De intelligente schoen
De schoen bestaat uit een sandaal met daaronder krachtsensoren en
bewegingssensoren. De krachtsensoren meten de krachten die worden
uitgeoefend bij het lopen. De bewegingssensoren meten de beweging van
de voet (versnelling en hoeksnelheid). De patiënt hoeft nu alleen maar
de schoen aan te trekken en te lopen. Waar de behandeling eerst
eindeloos kon duren, zijn arts en patiënt nu in een half uur klaar,
met alle gewenste meetgegevens. Uit het onderzoek blijkt dat de schoen
net zo goed werkt als de krachtplaat.
Het prototype van de intelligente schoen.
Het prototype van de intelligente schoen.
Bewegingssensoren
Schepers werkte daarnaast ook aan het meten van bewegingen. De
bewegingssensoren bevinden zich op de schoen, maar worden bijvoorbeeld
ook op het lichaam geplakt om de beweging te volgen. Een nadeel van
deze bewegingssensoren is dat ze geen afstand kunnen schatten. Het was
niet bekend waar de sensoren zich op het lichaam ten opzichte van
elkaar bevinden. Daarvoor is een nieuw meetsysteem ontwikkeld dat
werkt met behulp van magnetisme. Dat draagbare systeem is nu
geoptimaliseerd door Schepers. Op een centraal punt op het lichaam
bevindt zich de bron: `de spoel' die wordt gebruikt om de positie en
oriëntatie van de sensoren ten opzichte van de bron te schatten.
Xsens
Xsens Technologies B.V., het bedrijf waar Martin Schepers nu werkt,
onderzoekt momenteel de mogelijkheden om te krachtschoen tot een
marktproduct te ontwikkelen. Xsens, een spin-off bedrijf van de UT, is
opgericht in 2000 en heeft momenteel vijftig medewerkers. De afgelopen
drie jaar stond het bedrijf in de Deloitte Fast 50, een lijst van
snelst groeiende technologiebedrijven in Nederland. Xsens heeft verder
al diverse patenten en heeft verschillende promovendi van de UT een
uitdagende carrière aangeboden, om producten door te ontwikkelen en op
de markt te brengen.
Universiteit Twente