Project MARCH – MARCH VIII

A két lábon járás képességét teljesen alapvető dolognak tekintjük, de valójában egészen különleges, hogy ezt meg tudjuk tenni. Hiszen mi történik gerincvelő-sérülés esetén? A gerincvelő-sérülés azzal jár, hogy az idegrendszer a gerincvelő egy bizonyos magasságában sérül, ami azt eredményezi, hogy a sérülés magassága alatt egyáltalán nem rendelkezik motoros vagy érzékszervi funkciókkal. Ez gyakran kerekesszékhez kötöttséget eredményez, ami óriási hatással van az emberi szervezetre. A Project MARCH tagjainak az a víziója, hogy az exoszkeleton-technológia előretörésével javítsák a paraplégiás emberek életét. Az exoszkeleton tulajdonképpen a test külső részére erősített motorizált robotláb, amelyek lehetővé teszik a felhasználó számára, hogy újra felálljon és járjon. A csapat 27 különböző hátterű diákból áll, akik egy egész évre felfüggesztették tanulmányaikat, hogy a projekten dolgozzanak.

Szoros együttműködésben dolgozunk az exoszkeleton felhasználójával mivel hisszük, hogy a közös alkotás döntő fontosságú az exoszkeleton sikeréhez, az ő visszajelzése az egyetlen módja annak, hogy felmérjük, valóban alkalmas-e az eszköz a mindennapi életre.

Idén nagyot álmodtunk az exoskeleton technológia terén az önegyensúlyozó járással. Az előző években tesztalanyunk ugyanis mankókat használt, hogy egyensúlyban tartsa magát az exoskeletonban. Idén meg akartunk szabadulni ezektől a mankóktól, és így egy önegyensúlyozó exoszkeletonra törekedtünk. Örömmel mondhatjuk, hogy ezt a célt július 21-én, az Exoskeleton bemutatása során elértük. Tesztalanyunk, Koen, mankók nélkül sétált. Csak néhány apró érintésre és saját biztonsága érdekében használt járóhidat. Sőt, sikerült elérnünk, hogy Koen agyi számítógépes interfész segítségével járjon. Ez egy fejre szerelt eszköz, amely figyeli Koen agyhullámait, és meghatározza, hogy akar-e járni vagy sem. Ez a technológia azért hasznos, mert intuitívabbá teszi az exoskeleton használatának élményét. Azzal, hogy Koen csak a járásra gondolt, képes volt úgy irányítani az exoskeletont, hogy az járjon.

Ahhoz, hogy az exoskeleton önegyensúlyozóan tudjon járni, olyan szenzorokat kellett beépítenünk, amelyek érzékelik a környezetét. Ezeket tekinthetjük a MARCH VIII exoskeletonunk idegeinek. Nyomatékérzékelőket és IMU-kat (Inertial Measurement Unit) használtunk Koen és az exoskeleton érzékelésére és mérésére.

Ebben az évben az Electrical & Embedded részlegünk több nyomtatott áramköri lapot fejlesztett tovább és hozott létre. Ezek egyike az áramelosztó lap (PDB). Ahogy a neve is mutatja, a PDB felelős az akkumulátor által szolgáltatott áram biztonságos módon történő elosztásáért az exoskeletonban lévő összes elektronikai alkatrész között. Mivel nem minden alkatrésznek van szüksége ugyanarra a feszültségre, a PDB több áramátalakítót tartalmaz, amelyek az akkumulátor által szolgáltatott 48V-ot 12V, 5V és 3.3V feszültségre alakítják. Az egyik elektronikai célkitűzés az volt, hogy az exoskeleton lábai alá nyomótalpat helyezzünk. Ezáltal meg tudtuk mérni a lábak egyes részeire ható erőket, így tudtuk, hogy mi a nyomás középpontja. Ezért két nyomtatott áramköri lapot készítettünk a szenzor adatok kiolvasására. Koen biztonsága fontos szempont a tervezési folyamatunkban, amit mindig figyelembe veszünk. Hőmérsékletérzékelőket adtunk hozzá a hőmérséklet szabályozásához az exoskeletonban lévő ventilátorokkal. Ez megakadályozza az exoskeleton túlmelegedését, így biztonságosabbá téve a tesztalany számára a MARCH VIII használatát.

Annak érdekében, hogy az exoskeleton könnyebben hozzáférhetővé váljon Koen számára, új nyomtatott áramköri lapokat készítettünk a pengecsatlakozók tárolására, hogy a hátizsákban lévő akkumulátor könnyen csatlakoztatható és kivehető legyen. A motorvezérlőinkkel való kommunikációhoz az Eurocircuits segítségével kifejlesztettünk egy Diebo nevű nyomtatott áramköri lapot. A Diebo lehetővé teszi számunkra, hogy különböző adatokat gyűjtsünk az érzékelőkből, és vezérli az exoskeletonunk ízületeit. Ez a beágyazott rendszer kulcsfontosságú része.

Minden nyomtatott áramköri lapot Altium segítségével terveztünk. Ezt követően a terveket elküldtük az Eurocircuits részére, amely felülvizsgálta és legyártotta őket. A gyártási folyamatuk gyors és intuitív.