reportage

VUB-robotbenen strijden om medailles

Michel De Groote bereidt zich aan de VUB voor op Cybathlon, een soort Olympische Spelen voor cyberatleten. ©Kristof Vadino

Het Brusselse roboticateam strijdt komend weekend voor de medailles op de allereerste Cybathlon, de Olympische Spelen voor cyberatleten. ‘Het is ongelooflijk dat we een halve eeuw geleden naar de maan vlogen, maar dat robotprotheses pas nu in gebruik komen.’

De robotica-afdeling van de VUB. Michel De Groote (58) zit in een fauteuil. Hij heeft zonet zijn beenprothese naast zich neergelegd, en vervangen door een robotbeen. Het is een wirwar van carbononderdelen, chips, motoren, sensoren en kabeltjes.

‘Michel, we gaan u aanzetten’, zegt ingenieur Joost Geeroms. ‘Oké’, is het korte antwoord van De Groote.

Met een lang snoer verbindt Geeroms het technologisch hoogstandje met zijn laptop. Het rechterbeen van De Groote verandert in een mum van tijd in een flikkerende kerstboom.

Joost Geeroms, de gewezen beroepsmilitair Michel De Groote en het hele Brubotics-team van de VUB zijn in volle voorbereiding van de Cybathlon, de allereerste Olympische Spelen voor cyberatleten. Een wedstrijd tussen atleten, maar meer nog tussen robotingenieurs. De limieten van robottechnologie voor gehandicapte personen verleggen is de ambitie.

‘Tijd om ons te tonen. We behoren tot de top vijf in de wereld qua onderzoek naar robotprotheses. Te weinig mensen weten dat’, zeg Bram Vanderborght, roboticaprofessor aan de VUB.

Schaken is doodeenvoudig voor robots. Maar met triviale dingen hebben ze de grootste moeite.
Bram Vanderborght
Professor robotica VUB

Dit weekend nemen in het Zwitserse Kloten teams uit de hele wereld het tegen elkaar op. Het Brusselse team wedijvert er onder andere met topbedrijven en onderzoeksinstituten à la MIT. Nee, niet in disciplines als speerwerpen, judo of de 100 meter sprint. Denk eerder aan een wandelwedstrijd met exoskeletons (een soort huidpantsers). Aan een fietsrace waarbij volledig verlamde benen toch trappen dankzij elektrische impulsen. Aan een computerspel puur op basis van hersengolven. En aan een wedstrijd in alledaagse bezigheden: trappenlopen, conservenblikken openen, handdoeken ophangen met wasknijpers. Een heuse opdracht voor robotarmen en -benen.

‘Dat is het rare aan robotica’, zegt Vanderborght. ‘Schaken is voor hen doodeenvoudig, maar met triviale dingen hebben ze de grootste moeite. Zelfs robots van een miljoen euro hebben moeite om een deur te openen in een voor hen onbekende ruimte. Zodra ze in een ongestructureerde omgeving zitten, is niets meer eenvoudig.’

Na wedstrijden als de Darpa Robotics Challenge, georganiseerd door het Amerikaanse ministerie van Defensie, en de Amazon Picking Challenge, die aanspoort tot nieuwe technologie voor magazijnbeheer, is er nu ook de Cybathlon waar Brubotics met twee teams meedingt naar de medailles in de Powered Leg Prothesis Race, een hindernissenloop met zes onderdelen. De trappenloop - meermaals vijf treden op en af - blijkt een zware klus tijdens de trainingsessie. Michel staat op uit de zetel. Het been maakt een scherp piepend geluid. ‘Daar moet nog aan gewerkt worden’, klinkt het. Michel waagt zich op de trappen, ondersteund door twee armen. Gelukkig maar, want tijdens de eerste pogingen ligt hij ei zo na op de grond.

Brubotics doet mee aan eerste bionische 'Olympische Spelen'

IJzeren klompen

Een meter verderop is Geeroms de algoritmes voor de aansturing van het robotbeen aan het finetunen op zijn laptop. ‘Sensoren meten wat De Groote doet. Die meten druk, snelheid, enzovoort. Die meten ook of de voet op de grond staat of het been in zwaaifase is. Aan de hand daarvan weet de prothese wat de volgende actie is en worden de onderdeeltjes heel precies in werking gezet. Het gaat soms over milliseconden. Bijregelen, bijregelen, bijregelen’, zegt Joost. En ook Michel zelf moet zich wat aanpassen. ‘Met een klassieke prothese heb je de neiging naar achter te hellen. Met deze robotprothese moet je een normale houding aannemen en durven je gewicht te zetten op het been. Niet gemakkelijk.’

Na twintig keer op en af, lijkt het te lukken. Het robotbeen is correct afgesteld, net als de interactie tussen Michel en robot.

‘Yes. We zijn er’, zegt de ingenieur. ‘Ik denk het ook’, antwoordt De Groote.

‘De volgende keer zonder steun?’ ‘Dat zal wat anders zijn’, denkt De Groote.

‘Het is de bedoeling in Zwitserland het parcours in 4 minuten af te haspelen’, gaat Geeroms verder. ‘4 minuten? Ik dacht vier minuten per onderdeel’, zegt De Groote.

De atleet neemt een pauze in de zetel. Achter hem staat Lucy tegen de muur. De wandelende robot die de robotica-afdeling van de VUB ruim een decennium geleden ontwikkelde. ‘Kijk naar die voeten. Precies ijzeren klompen’, zegt Vanderborght. ‘Als die rondging, trilde het hele gebouw. Maar toen is wel het idee gerijpt. Als we een robot kunnen laten stappen, dan kunnen we dat ook toepassen voor protheses.’

En daar is wel degelijk nood aan. ‘Het is ongelooflijk dat we naar de maan kunnen vliegen, maar dat nu pas met zulke protheses bezig zijn‘, zegt De Groote. ‘Met een klassieke, passieve protheses kan je niet normaal een trap of helling op. Het is enorm belastend, zeker voor de rug. Een van onze vorige onderzoekers is mountainbiker met één been. Eén pedaal. Enorme spieren heeft hij in zijn ene been. Hij is echt superfit, maar gewoon hier naar het restaurant stappen was voor hem wel lastig’, vertelt Vanderborght. ‘Als mens stappen we heel energie-efficiënt. Ons lichaam is ervoor geoptimaliseerd. Hoe kunnen we die natuurlijke bewegingen omzetten in een mechanisch en elektronisch equivalent?’

Het meest geavanceerde antwoord van Brubotics daarop is AMP-Foot, een voet- en enkelprothese waar Pierre Cherelle al acht jaar aan werkt en die bijna klaar is voor verkoop. Maher Latiri, de tweede Belgische Cybathlon-atleet, is ongeduldig om de gloednieuwe prothese te testen en ermee op stap te gaan naar de kruidenier.

‘Ga je soms skiën?’, vraagt professor Vanderborght. ‘Dan weet je hoe het voelt om te stappen met skibotten. Zo voelt het ook met een klassieke, passieve voet- en enkelprothese. Je kan je enkel amper bewegen en amper afstoten. Met een motortje kan je dat oplossen, maar het komt erop aan die motor zo klein mogelijk te houden, anders wordt die letterlijk een blok aan je been. In deze prothese zitten veren. Als we naar voor bewegen, gaan we daarin energie opslaan, en die energie gebruiken bij de volgende stap, bij het afstoten. En er is een mechanisme waardoor de voet zich aanpast aan het terrein. Beter dan andere protheses.’

‘Dit het het derde prototype’, zegt Cherelle. ‘Ofwel pikt een bedrijf de technologie op, of je bouwt er zelf een bedrijf rond. We kiezen voor het tweede. Maar het moet nog robuuster, mooier en verfijnder worden. We hebben nog een paar jaar nodig.’

©Kristof Vadino
©Kristof Vadino
©Kristof Vadino
©Kristof Vadino

De wedstrijd komt ideaal voor Pierre en co. ‘Om te tonen hoe ver we staan. En feedback te krijgen.’ En geld? Zal een gouden medaille investeerders aantrekken? ‘Daar gaat het niet om. Er zijn bedrijven die professionele testers hebben die elke dag trainen. Wij zijn met Michel en Maher nog maar net bezig. Ik vind dat we op de wedstrijd technologie op haar limieten moet testen. Benieuwd waar we eindigen.’

Lees verder

Advertentie
Advertentie

Gesponsorde inhoud