In een auto of op de fiets passen we automatisch ons rijgedrag aan de ondergrond aan. Rijd je in het zand, dan maak je geen scherpe bochten en op een gladde weg probeer je rustig aan te remmen. Professor Emmanuel Collins van Florida State University heeft deze ‘rij-regels’ ingebouwd in een elektrische rolstoel, zodat die zich ook kan aanpassen aan de omstandigheden.

Kijken met een laser

“Wat we in feite doen, is de instellingen aanpassen van de joystick die de rolstoel bestuurt,” vertelt Collins. “Hierdoor gaat de rolstoel automatisch anders rijden, terwijl de bestuurder niet anders stuurt.”

De rolstoel ziet er niet totaal anders uit, maar bevat een aantal ‘extra onderdelen’. Het belangrijkst is de Laser Line Striper.

FSU

Om de juiste aanpassingen te kunnen doen, bepaalt het systeem op welk type ondergrond de rolstoel rijdt. Dat aanvoelen heet ook wel terrain sensing en de rolstoel gebruikt hiervoor een systeem aan de voorkant van de stoel, de Laser Line Striper.

Collins: “Het ‘aanvoelen van de ondergrond’ gebeurt met een hybride systeem aan de voorkant van de rolstoel, bestaande uit een laser en een camera. De laser projecteert een lichtstreep op de grond vlak voor het voertuig. De camera filmt dat gebied en aan de hand van de vorm van die streep kan het systeem bepalen op wat voor ondergrond de rolstoel rijdt. Wanneer de ondergrond verandert, verandert ook het besturingssysteem van de rolstoel zodat het rijgedrag past bij de nieuwe ondergrond.”

Hier zie je dat een laserstraal anders toont op asfalt, gras, grind en zand. Die afwijkingen gebruikt het systeem om de ondergrond te kunnen bepalen.

Lu et al., 2009

Tegen het botsen

De techniek met de laser en camera (Laser Line Striper) werd oorspronkelijk ontwikkeld voor het bepalen van afstanden. Voor onbemande voertuigen – zoals verkennerrobots in het leger – is dat een belangrijk aspect, want daarmee kunnen ze hun weg vinden op onbekend terrein. Een andere toepassing is in de bebouwde kom, waar automobilisten bijvoorbeeld gewaarschuwd kunnen worden als er opeens een voetganger oversteekt. Het systeem moet dan alleen wel de omgeving enigszins kunnen herkennen om vals alarm te voorkomen. Zo is er geen waarschuwing nodig als de voetganger op de stoep loopt en daarvoor moet het systeem wel een stoep kunnen herkennen.

Op de snelweg

Het systeem lijkt een beetje op dat van adaptive cruise control, waarbij sensoren een object vóór de auto in de gaten houden en het rijgedrag daarop aanpassen. Een belangrijk verschil is echter dat op een snelweg vooraf bekend is om welk ‘object’ het gaat (een ander voertuig) en dat dat object relatief groot en veraf is.

Zie ook: - Lekker in de file: laat de auto zélf rijden - Minder files met Connected Cruise Control

Ná het leger

De techniek is niet alleen geïnspireerd op het leger, het onderzoek zelf ook. De aanleiding was namelijk een presentatie van professor Rory Cooper (University of Pittsburgh). Cooper zit in een rolstoel doordat hij gewond raakte in het leger en heeft zich sindsdien ingezet voor onderzoek naar hulp voor veteranen. Toen hij vertelde dat er grote behoefte is aan terreinafhankelijke, elektrische rolstoelen, stelde Collins voor om samen te werken.

Hoewel de technieken die ze gebruiken niet nieuw zijn, zijn ze wel voor het eerst met elkaar gecombineerd in een rolstoel. Kevin Fitzpatrick, directeur van het Walter Reed Army Medical Center, is enthousiast: “De technologie maakt rolstoelgebruikers zelfstandiger, waardoor ze beter kunnen meedoen met activiteiten in hun vrije tijd of op het werk”. Wanneer de techniek daadwerkelijk te krijgen is, hangt af van de financiering: “Als we een goede investeringspartner kunnen vinden, zou de techniek binnen vijf jaar voor rolstoelgebruikers beschikbaar moeten zijn,” aldus Collins.

Lees meer over medische technologie op Kennislink:

Oeps: Onbekende tag `feed’ met attributen {"url"=>"https://www.nemokennislink.nl/kernwoorden/medische-technologie/medische-techniek/index.atom?m=of", “max”=>"8", “detail”=>"minder"}