'Nationale Agenda Fotonica nieuwe impuls voor Nederlandse industrie'

Nederland heeft internationaal een sterke positie in het toepassen van fotonica. Deze innovatieve lichttechnologie draagt bij aan de oplossingen voor maatschappelijke uitdagingen in ICT, de maakindustrie, semicon, gezondheid, agri-food, milieu & energie. Om de kansen van fotonicatechnologieën te versnellen, is onlangs de Nationale Agenda Fotonica verschenen. De agenda beschrijft hoe Nederland haar mondiale toppositie in de komende jaren verder kan versterken. Dit past naadloos in het innovatie- en topsectorenbeleid, zo meldt kennisinstelling TNO in een persbericht.

Op 13 juli heeft Benno Oderkerk, voorzitter PhotonicsNL in Den Haag de Nationale Agenda Fotonica overhandigd aan Mona Keijzer, staatssecretaris van Economische Zaken en Klimaat. Deze fotonica-agenda is mede op verzoek van het ministerie van EZK opgesteld door PhotonicsNL, Dutch Optics Centre van TNO en TU Delft en PhotonDelta. Samen met de agenda is ook het plan voor PhotonDelta, het publiek-private investerings- en onderzoeksprogramma rond fotonica, overhandigd. René Penning de Vries deed dit mede namens de provincies Noord-Brabant, Overijssel en Gelderland.

Staatssecretaris Keijzer (Economische Zaken & Klimaat): “Fotonica is sneller en energiezuiniger dan traditionele elektronica. Daarom is dit een belangrijke sleuteltechnologie in ons Topsectorenbeleid. Fotonica gaat ons helpen maatschappelijke uitdagingen op te lossen. Bijvoorbeeld omdat we met deze technologie betere diagnoses in de gezondheidszorg kunnen stellen en onze ondergrond gedetailleerder in kaart kunnen brengen. Nederlandse ondernemers lopen hierin nu al voorop, al bijna 300 bedrijven gebruiken deze technologie. Door in te zetten op fotonica zetten we in op de toekomst.”

Sleuteltechnologie

Fotonica is de technologie die zich richt op het opwekken, transporteren en detecteren van lichtgolven en lichtdeeltjes (fotonen). Het wordt al toegepast in een breed scala aan producten en processen waarin licht een belangrijke rol speelt. Denk aan steeds betere camera’s in mobiele telefoons, duurzame verlichting en snelle internetverbindingen via glasvezel. Fotonische oplossingen zijn een antwoord op de groeiende behoefte aan snelle betrouwbare communicatie en digitalisering van de industrie. Het wordt gebruikt voor imaging, spectroscopie en metrologie. Maar de toepassing strekt zich ook uit tot voedselproductie, wooncomfort, en gezondheidstechnologie en levert daarmee een belangrijke bijdrage aan het oplossen van maatschappelijke uitdagingen. Een nieuwe ontwikkeling betreft de miniaturisering en integratie in chips; de zogenaamde geïntegreerde fotonica. Europa heeft aangegeven flink te willen investeren in fotonica als sleuteltechnologie. Niet alleen om Europees industrieel leiderschap en economische groei te realiseren, maar ook om langdurig hoogwaardige werkgelegenheid te stimuleren.

Marktgerichte clusters

De wereldwijde groei van de fotonica-industrie wordt geschat op 40% in de komende vijf jaar. De technologie speelt een grote rol in het succes van de Nederlandse hightech industrie en is een drijvende kracht voor het behoud van concurrentievermogen van onze economie. Bijna 300 Nederlandse bedrijven, waarvan een groot deel in het mkb, werken direct aan de ontwikkeling en toepassing van fotonicaproducten. De geschatte totale omzet is meer dan vier miljard euro. Voor de investeringsinitiatieven is in Nederland een totaal bedrag voorzien van 60 miljoen euro per jaar, dat deels publiek en deels privaat zal worden gefinancierd. Dit als versterking van de honderden miljoenen die nu reeds in fotonica door de markt worden geïnvesteerd.

Arnold Stokking, directeur TNO Industrie: “Het is van groot belang voor Nederland dat we met kracht investeren in deze nieuwe technologie. Voor een succesvolle positionering in de Europese en wereldwijde markt is het noodzakelijk voor Nederland om zich te presenteren als één coherente fotonica-regio. Het Dutch Optics Centre, het expertisecentrum voor hightech optica en optomechatronica van TNO en TU Delft, ondersteunt de toepassingsgebieden met sleuteltechnologieën zoals imaging, spectroscopie en metrologie. Het is goed nieuws dat PhotonDelta, dat actief is op het nieuwe gebied van geïntegreerde fotonica, de middelen krijgt om verder te ontwikkelen. Onze ambitie vraagt om één agenda en een kapstok voor de fotonica-initiatieven in Nederland. Deze agenda is dan ook een uitnodiging aan bedrijven, kennisinstellingen en overheden om mee te doen in de versnelling van fotonica.”

Huidige toepassingen

Momenteel ontwikkelt zich in snel tempo een breed scala van nieuwe fotonische technologieën die voor Nederland kansen bieden:

Krachtigere lichtbronnen en andere golflengten
Bijvoorbeeld VCSEL’s voor glasvezel telecommunicatie en Extreme UV (EUV) bronnen voor nauwkeuriger meten en maken van chips.

Nieuwe vormen voor optische componenten en optiek op een chip
Bijvoorbeeld nieuwe vormen van spiegels, lenzen en chips zoals vrije-vormoptica, micro-optica, adaptieve optica en geïntegreerde fotonica.

Maaktechnieken voor ultracompacte optische systemen in grote series
Bijvoorbeeld verbeterde maaktechnieken zoals 3D-printen, spuitgieten, diamantdraaien en robotpolijsten.

Nieuwe synthetische materialen
Bijvoorbeeld halfgeleiders, glassoorten, metamaterialen, fotonische kristallen, nanostructuren, kwantumstippen, en nieuwe biologische materialen.

Kleinere, energiezuinigere sensoren
Fotonische structuren, vaak geïntegreerd in vezels of optische circuits, worden bijvoorbeeld gebruikt voor het meten van verplaatsing, spanning of akoestische golven en voor 3D-beeldvormingssystemen voor autonome voertuigen.

Nieuwe technologie met combinatie van fotonica en software
Bijvoorbeeld doorontwikkeling en toepassing van Virtual Reality, Augmented Reality en Computational Imaging (CI). In Computational Imaging, ook wel ‘lensloze beeldvorming’ genoemd, worden computeralgoritmen gebruikt om de prestaties van een beeldvormingssysteem te verbeteren terwijl de lens dezelfde specificaties behoudt.

De volledige Nationale Agenda Fotonica is hier te lezen. 

Nieuw exoskelet ondersteunt medewerkers in industriële omgevingen

Comau introduceert MATE Fit for Workers, een nieuw exoskelet dat werknemers helpt bij het uitvoeren van zware werkzaamheden door de lichamelijke belasting hiervan te verminderen. Niet alleen kan de productiviteit van werknemers met behulp van het exoskelet worden verhoogd, ook kan MATE werkgerelateerde blessures voorkomen.

Exoskeletten zijn niet nieuw en worden in verschillende sectoren ingezet. Zo werken studenten van de TU Delft binnen Project MARCH aan een exoskelet dat dwarslaesiepatiënten de mogelijkheid geeft weer te lopen. Samen met dwarslaesiepatiënt Ruben de Sain nam het team van TU Delft in 2017 deel aan de Cybathlon Experience, een wedstrijd voor bionische para-atleten in Duitsland. Ook in de maakindustrie bieden exoskeletten kansen. Zo kunnen exoskeletten medewerkers ondersteunen bij het uitvoeren van belastende werkzaamheden en werkgerelateerde klachten verlichten, verhelpen of voorkomen. 

Passief systeem

Ook Comau zet met MATE in op exoskeletten. MATE maakt gebruik van een veer om lichamelijk belasting te compenseren en gebruikers te helpen bijvoorbeeld zware objecten op te tillen. Het systeem is passief, wat betekent dat er geen motoren of batterijen worden gebruikt. Comau stelt dat dit de betrouwbaarheid van het systeem ten goede komt, aangezien het aantal storingsgevoelige componenten in het exoskelet hierdoor beperkt is. 

Het exoskelet is compact en heeft een ergonomisch ontwerp; Comau stelt dat MATE in staat is alle bewegingen van de schouders exact te repliceren, terwijl het exoskelet als een ’tweede huid’ aan het lichaam hecht. Om dit mogelijk te maken heeft Comau bij het ontwerp van MATE samengewerkt met het IJslandse orthopedisch bedrijf Össur en IUVO, een spin-off van het Italiaanse The BioRobotics Institute en gespecialiseerd in draagbare technologie. 

Specifiek gericht op de industrie

Tobias Daniel, Vice President Robotics and Automation Products Global Sales & Marketing bij Comau, legt uit dat eindgebruikers nauw betrokken zijn geweest bij de ontwikkeling van MATE. Het ontwerp van het exoskelet is hierdoor afgestemd op de specifieke behoeften van deze gebruikers. Comau verwacht dat ongeveer een derde van alle exoskeletten wereldwijd gericht zal zijn op de industriële sector, waarmee dit een belangrijke afzetmarkt voor exoskeletten is. Met MATE richt Comau zich specifiek op de industrie.

MATE helpt niet alleende lichamelijke belasting te verlichten bij het uitvoeren van zware werkzaamheden. Zo helpt MATE ook om:

• spiervermoeidheid te verminderen;
• de houding van werknemers te verbeteren en hierdoor werkgerelateerde blessures te voorkomen;
• de nauwkeurigheid waarmee repetitieve taken worden uitgevoerd te verbeteren;
• de algehele kwaliteit van afgeleverd werk te verbeteren.
   

Zeven niveau’s van ondersteuning

Gebruikers bepalen zelf in welke mate zij door het exoskelet worden ondersteund, waarbij gekozen kan worden tussen zeven verschillende niveau’s. Comau meldt dat het niveau wordt geselecteerd op basis van de taak die wordt uitgevoerd in combinatie met de antropometrische en ergonomische eigenschappen van zijn gebruiker. Het exoskelet is beschikbaar in twee maten: S/M en L/XL. Alle onderdelen die in contact zijn met het menselijk lichaam kunnen worden aangepast aan de specifieke lichaamsvorm van de eindgebruiker, waarvoor vijf standen beschikbaar zijn. Het pak weegt 3 kilogram. 

Enkele voorbeelden van toepassingen van MATE zijn: 

• Het assembleren of verpakken van producten.
• Het vullen van machines of het verwijderen van eindproducten van lopende banden.
• Het oppakken van zware objecten.
• Het bedienen van trillend handgereedschap.
• Het manipuleren van materialen.
• Lijmen.
• Boren.
• Verven.

MATE is het eerste model in een reeks exoskeletten die Comau in samenwerking met Össur en IUVO wil ontwikkelen. Met deze exoskeletten wil Comau zich niet alleen op de industrie richten, maar ook op de zorg en consumenten. 

Auteur: Wouter Hoeffnagel
Bron: Comau (bron)

Zelflerend algoritme maakt bijna real-time beeldregistratie mogelijk

Het combineren van medische beelden van patiënten kan interessante inzichten opleveren, maar is een zeer tijdrovend proces. Een nieuwe techniek op basis van een zelflerend algoritme helpt dit proces fors te versnellen.

Beeldregistratie is een veelgebruikte techniek waarbij verschillende medische beelden met elkaar worden gecombineerd. Door bijvoorbeeld meerdere MRI-scans die op verschillende tijdstippen zijn gemaakt over elkaar te leggen is het onder meer mogelijk kleine veranderingen in de ontwikkeling van een tumor gedetailleerd in beeld te brengen. Ook is het mogelijk medische beelden van verschillende patiënten met dezelfde ziekte te vergelijken om patronen in de ontwikkeling van deze ziekte te ontdekken. 

Miljoenen 3D-pixels combineren

Het combineren met medische beelden is een tijdrovend proces, wat de toepasbaarheid van de techniek beperkt. Zo bestaat een MRI-scan in feite uit honderden gestapelde 2D-beelden die samen een grote 3D-afbeelding vormen. Deze afbeelding wordt ook wel een ‘volume’ genoemd. Een volume bevat al snel een miljoen of meer 3D-pixels, die ‘voxels’ heten. Om medische beelden goed te kunnen vergelijken is het noodzakelijk de voxels van het ene volume nauwkeurig uit te lijnen met de voxels van het andere volume. 

Het uitlijnen van voxels is een complex en tijdrovend proces. Niet alleen kunnen medische beelden door verschillende medische apparatuur gemaakt zijn, ook kan de oriëntatie van medische beelden afwijken. Dergelijke verschillen moeten door het beeldregistratiesysteem gecompenseerd worden, waarvoor veel rekenkracht nodig is. Beeldregistratiesystemen hebben dan ook al snel enkele uren nodig om medische beelden met elkaar te combineren. 

Met name bij het vergelijken van medische beelden van grote groepen patiënten levert dit problemen op. Zo neemt het vergelijken van medische beelden van honderden patiënten al snel enkele honderden uren in beslag. Dit is volgens het Massachusetts Institute of Technology (MIT) vooral te danken aan het feit dat algoritmes die traditionele beeldregistratiesystemen gebruiken niet in staat zijn te leren. “In essentie starten zij voor ieder nieuw paar medische beelden volledig opnieuw”, zegt Guhu Balakrishan, promovendus verbonden aan het Computer Science and Artificial Intelligence Laboratory (CSAIL) en het Department of Engineering and Computer Science (EECS) van MIT. 

Optimale waarden 

Een nieuw machine learning algoritme van het MIT is wel in staat te leren en kan beeldregistratie hierdoor aanzienlijk versnellen. Het algoritme wordt ‘VoxelMorph’ genoemd en is door de onderzoekers getraind door het duizenden paren van medische beelden van hersenen met elkaar te laten combineren. In totaal zijn tijdens de trainingsfase 7.000 medische beelden geregistreerd. Tijdens dit proces heeft het algoritme informatie verzameld over de wijze waarop de afbeeldingen met elkaar zijn gecombineerd en maakt op basis hiervan een inschatting van de optimale waarden die hiervoor kunnen worden gehanteerd. 

De onderzoekers hebben VoxelMorph tijdens een test 250 medische beelden van hersenen met elkaar laten combineren. Hieruit blijkt dat het algoritme dankzij zijn training in staat is medische beelden in ongeveer twee minuten te registreren op een regulier computersysteem zonder grafische kaart. Indien een grafische kaart wordt ingezet kan het proces zelfs in minder dan een seconde worden uitgevoerd. Dit terwijl de nauwkeurigheid van VoxelMorph niet onder doet voor die van traditionele beeldregistratiesystemen. 

Ook geschikt voor andere medische beelden

VoxelMorph is getraind voor het combineren met medische beelden van hersenen. De onderzoekers stellen dat het algoritme echter ook getraind kan worden voor het combineren van andere medische beelden. Zo wordt binnen het MIT al geëxperimenteerd met het registreren van beelden van longen. 

De onderzoekers stellen dat hun algoritme onder andere in de operatiekamer mogelijkheden biedt. Zo zouden chirurgen scans min of meer in real-time kunnen registreren om een veel duidelijker beeld te krijgen van de voortgang van een operatie. “Op dit moment kunnen zij beelden gedurende een operatie niet vergelijken, aangezien dit twee uur in beslag neemt en de operatie verder moet”, aldus Adrian Dalca, een postdoctoraal van het Massachusetts General Hospital en MIT’s CSAIL. “Indien dit slechts een seconde duurt, kan je je voorstellen dat dit wel haalbaar is.”

Auteur: Wouter Hoeffnagel
Bron: MIT (foto)
Bron: Paper ‘An Unsupervised Learning Model for Deformable Medical Image Registration‘

'Comfortrobot' KLM komt naar Schiphol

KLM heeft onlangs met veel trots een nieuw snufje gepresenteerd: de vliegveldrobot Care-E. De behulpzame robot wordt deze zomer getest op Amerikaanse luchthavens en komt daarna naar Schiphol. Zij het in kleine aantallen.

De robot is ontwikkeld om het reizigers nog comfortaber te maken gedurende hun tijd op Schiphol. De Care-E draagt tassen, brengt passagiers naar de gate, zorgt dat ze er op tijd zijn en geeft ook eventuele gate- of tijdwijzigingen door. De vliegveldrobot wordt deze zomer getest op San Francisco International Airport en op John F. Kennedy International Airport in New York. Het is de bedoeling dat de robot daarna ook op Schiphol zijn kunsten zal vertonen, maar wanneer dat gaat gebeuren is nog onduidelijk.

Dat heeft vooral te maken met het feit dat er op dit moment nog maar een exemplaar van de robot is. “Het is nog maar een concept”, benadrukt de woordvoerder van de nationale luchtvaartmaatschappij tegenover AD.nl. De Care-E ziet er uit als een kleine blauwe trolley met een liggend gedeelte en de voorkant die wat rechterop staat en het interface bevat dat communiceert met passagiers.

Innovaties

Met de vliegveldrobot hoopt KLM aan te tonen dat het hard werkt aan innovaties die met name specifiek bedoeld zijn om het reiscomfort van reizigers te vergroten. Het is dan ook niet de eerste robot waar KLM mee op de proppen komt. De eerste robot heette Spencer. Deze werd in 2016 getest en was mede ontwikkeld door de vakgroep Human Media Interaction van professor Vanessa Evers van de Universiteit Twente. Zij zegt tegen AD.nl: “Aan deze nieuwe robot hebben we allerlei nieuwe functionaliteiten toegevoegd, zo kan hij je koffer dragen en je ticket scannen.” Een ander verschil is dat de robot dit keer niet in Nederland, maar in Amerika is ontwikkeld. En niet onbelangrijk, de nieuwste variant is veel kleiner en heeft bovendien een modernere look gekregen. 

Na de eerste tests in Amerika gaat Care-E op tournee langs verschillende luchthavens wereldwijd. “Hij komt dan zeker ook naar Schiphol”, laat de woordvoerder van KLM weten, om er meteen aan toe te voegen: ,”Verwacht niet meteen dat er dan duizend robots van rondrijden. We hebben er echt maar eentje van.”

Het kan nog lange tijd duren voordat de Care-E in grote getalen op vliegvelden rondrijden. 
 

Door: Kelly Bakker

Bron + foto: AD.nl/KLM YouTube

Techbedrijven en autofabrikanten bundelen krachten in Autonomous Vehicles Alliance

Fabrikant van transceivers Aquantia, technologiebedrijf Bosch, producent van onder meer banden en remsystemen Continental, ontwikkelaar van grafische kaarten NVIDIA en autofabrikant Volkswagen richten de Autonomous Vehicles (NAV) Alliance op. Deze nieuwe alliantie is gericht op de ontwikkeling en standaardisatie van snelle netwerkverbindingen in auto's, iets wat volgens de betrokken partijen van cruciaal belang om level 5 autonoom rijden mogelijk te maken.

Een groot aantal bedrijven werkt aan autonome voertuigen. Dergelijke voertuigen zijn voorzien van sensoren en verzamelen continu grote hoeveelheden data. Deze gegevens worden onder andere gebruikt om de exacte positie van het voertuig te bepalen, de optimale route naar een bepaalde bestemming vast te stellen en obstakels te detecteren. De hoeveelheid data die autonome voertuigen verzamelt neemt naar verwachting alleen maar verder toe naarmate voertuigen een hogere mate van autonomiteit bieden. 

‘Sleutel tot level 5 automatisering’

“Redundantie en diverse AI-algoritmes zijn de sleutel tot level 5 automatisering (red: waarbij voertuigen in ieder scenario volledig autonoom kunnen rijden). De hoeveelheid data die door de verschillende typen sensoren (camera, radar, lidar, ultrasound) worden verzameld kan al snel 32TB per 8 uur bedragen. Dit niveau van dataoverdracht vereist een nieuwe soort supersnelle netwerken, zoals Multi-gig Ethernet. De NAV Alliance gaat de ontwikkeling van betrouwbare next generation netwerkplatformen voor zelfrijdende auto’s katalyseren”, licht James Hodgson, Senior Analyst Autonomous Driving bij ABI Research, toe. 

De betrokken partijen wijzen erop dat een autonoom voertuig in feite een datacenter op wielen is. Dit datacenter functioneert als een ‘geavanceerd zenuwstelsel’ voor zelfrijdende voertuigen. Het zenuwstel bestaat uit ECU’s, CPU’s, GPU’s, high-definition camera’s, sensoren, gateways en opslagapparatuur. Deze apparatuur is verbonden via een snel Ethernet netwerk, dat snelheden van meerdere gigabit per seconde (Gbit/s) mogelijk maakt. Dit zenuwstelsel wordt door de partijen ‘Networking for Autonomous Vehicles’ (NAV) genoemd. 

Doelstellingen

De NAV Alliance heeft verschillende doelstellingen:

• De ontwikkeling van een ecosysteem voor volgende generatie Multi-Gig Ethernet netwerken voor gebruik in autonome voertuigen.
• Het opstellen van specificaties voor de interoperabiliteit, beveiliging en betrouwbaarheid van netwerken in voertuigen.
• Het promoten van producten en oplossingen die voldoen aan de nieuwe specificaties.
• Het aangaan van samenwerkingen met standaardisatie-organisaties.
• Op opzetten van marketingactiviteiten om het bewustzijn over netwerkarchitectuur voor autonome voertuigen te vergroten.
   

“Het realiseren van volledig autonoom rijden en de visie van een ongeluk-vrije toekomst is in belangrijke mate afhankelijk van naadloze communicatie binnen voertuigen. Om te helpen aan de level 4/5 vereisten van de NAV Alliance’s ontwikkel- en testwerk te voldoen, levert Bosch voertuigcomputers, centrale gateways, hoge resolutie camera’s en sensoren. Samen met onze alliantiepartners dragen we bij aan het creëren van een gestandaardiseerd netwerk dat zowel veilig, betrouwbaar als redundant is en helpt autonoom rijden naar onze wegen te brengen”, aldus Viktor Molnar, Senior Vice President Body Electronics bij Robert Bosch. 

‘Multi-Gig Ethernet heeft zichzelf al bewezen’

“Autonome voertuigen vereisen een onboard AI (red: kunstmatige intelligentie) supercomputer, die is ontworpen voor functionele veiligheid en in staat is grote hoeveelheden data van sensoren te verwerken op redundante en diverse deep neural netwerken en algoritmen. Multi-Gig Ethernet heeft zichzelf wat betreft interoperabiliteit en schaalbaarheid bewezen, waarmee het een logische keuze is voor automotive connectiviteit en het leveren van kritieke data van de sensor suite naar de AI-hersenen van het voertuig”, zegt Gary Hicok, Senior Vice President of Hardware Development bij NVIDIA. 

Geïnteresseerde partijen kunnen toetreden tot de NAV Alliance. Meer informatie over de alliantie en mogelijkheden om hieraan deel te nemen is te vinden op NAV-Alliance.org. 

Car Connectivity Consortium

De NAV Alliance staat overigens los van het Car Connectivity Consortium, ondanks dat diens domeinnaam NAV-Alliance.com anders doet vermoeden. Het Car Connectivity Consortium richt zich op het verbinden van smartphones en voertuigen, waarbij gebruik wordt gemaakt van de MirrorLink standaard om smartphones vanaf het dashboard of stuurwiel aan te sturen.

Auteur: Wouter Hoeffnagel
Bron: NAV Alliance
Bron: Aquantia
Bron foto: Pixabay / 0532-2008

Zwemmen als een dolfijn met hi-tech, low-cost 'jetpak'

De jetski kende je natuurlijk al. Zeker nu het zomer is, zie je ze in grote getalen over het water scheren. Minder bekend is het 'jetpak': een rugzak met aandrijving, die je onderwater voortstuwt. Zo komt het zwemmen met dolfijnen voor een tropische kust opeens heel dichtbij. De Britse student Archie O'Brien ontwierp en ontwikkelde zijn eigen, betaalbare onderwateraandrijving in rugzakformaat. Volgend jaar gaat deze Cuda in productie.

De ontwikkeling van de Cuda is een eindexamenproject van de student aan de Loughborough Design School. Hij koos ervoor om er zelf een te maken omdat bestaande uitvoeringen te zwaar, te langzaam of te duur waren. Het idee was simpel: verklein de aandrijving van de jetski naar rugzakformaat en bind die op je rug. Dat was net even te kort door de bocht maar het rugzakformaat is gebleven. Daarin bevindt zich een gepatenteerd aandrijfsysteem waarvan de details nog niet bekend zijn gemaakt. De waaiers zijn gemaakt door het Amsterdamse 3D Hubs. Zij printte de waaiers door middel van de SLS-techniek van glasvezelversterkt poeder dat bekend staat om zijn stijfheid.

De rest van de Cuda is CNC-vervaardigd op een draaimachine en 3D geprint. Voor het 3D-printen is gebruik gemaakt van een gangbare, low-cost FDM 3D-printer en PLA-materiaal. De 45 componenten waaruit de Cuda is opgebouwd, zijn voorzien van een dun laagje kunsthars ter bescherming tegen het watermilieu. De batterijen- en elektronicaruimten zijn waterdicht gemaakt met siliconen afdichtingen. Verschillende kleurvarianten zorgen dat er voor iedereen een passend jetpak is.

De snelheid van het Cuda-prototype wordt geregeld via een afstandsbediening; de richting wordt bepaald door het bewegen van het lichaam. Het jetpak is in zwembaden en open water getest; de introductie wordt medio volgend jaar verwacht.

Zien hoe het werkt? Onderstaande video’s geven een aardige indruk:

Twentse studenten bereiden zich met elektrische racemotor voor op eerste echte race

Een groep Twentse Studenten, van de Universiteit Twente en Saxion Hogeschool, bereiden zich voor op de eerste race met de door hen ontwikkelde elektrische racemotor Electric Superbike Twente. De eerste testmeters zijn inmiddels gemaakt.

De eerste kleinschalige tests zijn volgens de studenten goed verlopen. De machine reageert goed op de bediening van de gashendel en de remmen. Afgelopen week is de motor nog uitgebreider getest op een circuit in Emmen. Ook dat is naar verwachting verlopen. 

Team Electric Superbike Twente is een team van vijftien studenten van de Universiteit Twente en Saxion Hogeschool, die in minder dan een jaar vanaf nul een elektrische motorfiets hebben ontworpen en gebouwd. Daarbij kregen ze de hulp van verschillende bedrijven. Het team is opgericht door Tim Veldhuis en Lars Haarmeijer, die allebei al ervaring hadden met racen. “Ik had de eer om als eerste op onze motor te mogen rijden”, vertelt teammanager Veldhuis, student Industrial Design Engineering aan de Universiteit Twente tegen De Ingenieur. “Hij reed heel soepel, dat was mooi om te ervaren. De machine luistert heel goed naar wat je met je handen doet. Hij reageert direct en rijdt pittig.”

Het is dan ook een pittige motro: hij heeft 200 pk en trekt binnen 3 s op van stilstand naar 100 km/h. In tegenstelling tot een motor op benzine, heeft de elektrische motor van Electric Superbike Twente vanuit stilstand direct een maximaal koppel ter beschikking. En hij weegt maar 220 kg.

Echte test

Afgelopen week zijn de eerste serieuze tests geweest. De coureur van het team, Thijs Peters, heeft op een circuit in Emmen op de motor gereden. Langs de kant werd allerlei data verzameld, zoals temperaturen van de batterijen en de elektronica. Maar ook de mate van vering voor en achter en de bandenspanning, die een maat is voor de temperatuur van de band, werden gemeten. “We willen weten of al deze waarden netjes binnen afgesproken grenzen blijven. Vooral voor een optimale werking van de batterijpakketten is het van belang dat de temperatuur ervan onder de 60 °C blijft”, zegt Veldhuis. De batterijen zijn luchtgekoeld, de elektromotor en de invertor watergekoeld.

Moeilijk karwei

De studenten hebben de motorfiets from scratch ontworpen en opgebouwd. In het begin werden zo’n beetje alle verschillende opties onderzocht. “Dat was enorm veel werk”, vertelt teamlid Bram Norp, ontwerper van de kuip (de buitenkant van de motorfiets) tegen De Ingenieur. “Neem bijvoorbeeld het frame, dat is bij een gewone motor vaak een vakwerkconstructie. Maar dat hebben wij uiteindelijk losgelaten (zie foto hieronder). Je kan namelijk de elektromotor onderdeel maken van de dragende constructie. Dat gaf ons meer vrijheid van ontwerpen vergeleken met een motor op benzine.”

Er zijn meer verschillen met een ‘gewone’ motorfiets. De Electric Superbike heeft veel meer elektronica aan boord. Centraal daarbij staat de Electrical Control Unit (ECU), een soort computer die alles aan elkaar knoopt. ‘Dit is het brein van de motorfiets’, zegt Norp. Die is hard nodig, want elk van de tien accupakketten heeft al een eigen printplaatje dat regelt dat die optimaal kunnen functioneren qua temperatuur, stroom etc. De ECU communiceert met al deze elektronica, net als met de invertor die de gelijkstroom van de accu’s omzet in wisselstroom voor de elektromotor.

Rijgedrag

Veel van de teamleden rijden zelf motor. Toch werd voor de wedstrijden een coureur van buiten aangetrokken, de ervaren Thijs Peeters. Die zal behoorlijk moeten wennen aan het rijgedrag van de zelfgebouwde motor. Vooral bij het optrekken moet hij opletten, want de elektrische motorfiets heeft meteen het maximale koppel. Bij verkeerd gebruik betekent dat een onvrijwillige wheelie (het voorwiel komt los van de grond) of erger, op het asfalt terecht komen.

Verder is de Electric Superbike een traploze automaat en dus heeft die geen koppeling én geen motorrem. “Bij een gewone motorfiets kun je remmen op de motor, maar bij die van ons alleen op de remmen. Of we regeneratief gaan remmen, zodat je de batterijen een beetje bijlaadt, daarin moeten we nog een keuze maken. De winst daarvan is kleiner dan bij een auto, omdat bij een remmende motorfiets veel druk op het voorwiel komt, terwijl de elektromotor op het achterwiel aangrijpt”, vertelt Norp.

De studenten hebben zelf de motorfiets bedacht, maar ze kregen wel de hulp van verschillende bedrijven. Bij Ten Kate Racing, een professioneel raceteam, konden ze altijd terecht voor advies. AEGROUP hielp het studententeam met hun eigen ontwerp van de elektromotor. Ook  ProDrive bracht zijn kennis in, bij het ontwerpen van de motorfiets zelf en de printplaten van de elektronica van de motor.

De eerste race

Na de metingen van komende week kan het team nog kleine aanpassingen aan de motorfiets doen. Op 10 en 11 augustus vindt dan de eerste echte race plaats, op het circuit van Donington Park in Engeland, tegen andere elektrische motoren. Later dit jaar volgen nog andere races, onder meer in Assen. De bijzondere motorfiets was onlangs van dichtbij te bewonderen op de Zwarte Cross, een muziekfestival in de Achterhoek.

Bron + foto: De Ingenieur/Electric Superbike Twente.

3D-Printen en serieproductie

Langzaam maar zeker vindt 3D-printen binnen de maakindustrie zijn weg als techniek voor serieproductie. We spreken hier natuurlijk niet over dezelfde productieaantallen zoals bijvoorbeeld spuitgieten, maar dat is ook niet de bedoeling. Spuitgieten heeft zo zijn kenmerken en voordelen ten opzichte van 3D-printen en vice versa. Het is echter voor veel organisaties nog een hele uitdaging om te bepalen wanneer 3D-printen een goed alternatief is voor conventionele productietechnieken.

Een van de meest voor de hand liggende redenen om 3D-printen te overwegen is wanneer men een kleinere serie naar de markt wilt brengen waarbij de aanloop- en toolingkosten bij conventionele productietechnieken niet terugverdiend kunnen worden. Deze kosten zijn bij 3D-printen immers minimaal.

Een andere reden is wanneer men een hoge mate van maatwerk wil doorvoeren om zo aan een specfieke marktbehoefte te voldoen of om een nichemarkt te bedienen. Met 3D-printen kan men de mate van maatwerk zelfs tot op het niveau van een enkel product doorvoeren. Denk bijvoorbeeld aan brilmonturen die nu al worden geprint op basis van individuele, en dus unieke gelaatskenmerken. Hierbij is het grote voordeel dat het brilmontuur optimaal draagcomfort biedt en de lens in de beste positie ten opzichte van de ogen is gepositioneerd.

Een derde belangrijke overweging is dat 3D-printen organisaties de mogelijkheid biedt om beter en sneller in te spelen op veranderende martkbehoeftes omdat ontwerpaanpassingen immers op nagenoeg elk moment doorgevoerd kunnen worden.

Tot slot is een korte levertermijn ook een goede reden om voor 3D-printen te kiezen. Met spuitgieten spreekt men bijvoorbeeld in termen van weken of maanden terwijl men met 3D-printen spreekt over dagen of enkele weken.

De vervolgvraag die snel in deze context wordt gesteld is waar het omslagpunt ligt waartussen voor 3D-printen en in dit geval voor spuitgieten wordt gekozen, dus wat de uiteindelijke productieprijs is voor een geprint product. Met andere woorden, bij welke aantallen ligt de productieprijs van een geprint product gelijk of lager dan bij conventionele technologie?

De uiteindelijk kostprijs van een geprint product wordt sterk bepaald door de volgende drie factoren die elkaar ook onderling beïnvloeden:

Techniek
Binnen 3D-printen zijn verschillende technieken beschikbaar die invloed hebben op de prijs. Een product dat bijvoorbeeld via FDM-printers (de bekende filamentprinters die ook in de thuismarkt worden gebruikt) wordt geproduceerd is een veelvoud duurder dan hetzelfde product dat door middel van Laser Sintering (3D-printen op basis van poeder) wordt geproduceerd. Dit heeft ondermeer te maken met het feit dat bij de FDM-techniek (Fused Deposition Modeling) de bouwtijd een belangrijke kostencomponent is en dat bij Laser Sinteren het bouwvolume van een product weer zwaarder weegt.

Materiaal
De wensen en verwachtingen die u heeft zijn bepalend voor het materiaal en de materiaalkeuze bepaalt weer de te kiezen printtechniek; men kan immers de grondstoffen voor Laser Sinteren (nylonpoeder) niet voor een FDM-printer (filament) gebruiken. Daarbij heeft het materiaal ook weer invloed op de mate van benodigde nabewerking om tot bepaalde mechanische eigenschappen te komen.

Ontwerp
3D-printen kent een grote mate van ontwerpvrijheid waardoor men meer vanuit functionaliteit kan ontwerpen in plaats van dat een conventionele productietechniek het vertrekpunt vormt. Het is mogelijk om unieke producten met een complexer ontwerp te produceren die uit minder onderdelen bestaan, lichter in gewicht zijn en minimaal even sterk zijn (zeker met metaalprinten). Door middel van ontwerp zijn er dus kansen om producten te produceren die zowel betere eigenschappen als een lagere kostprijs hebben.

Bottom-line is dat 3D-printen veel potentie heeft op het gebied van serieproductie maar geen oplossing biedt is voor elke toepassing. Men zal op onderzoek uit moeten gaan om de juiste toepassingen te vinden en hierbij dus ook zaken uit moeten sluiten. Maar de praktijk leer dat goed onderzoek loont.

ABB en Kawasaki laten twee-armige collaboratieve robots samenwerken

ABB en Kawasaki hebben de hun eerste collaboratieve robots gelanceerd die draaien op een gestandaardiseerd besturingsinterface voor robots. De robots kunnen hierdoor gecoördineerd met elkaar samenwerken, ondanks dat zij door verschillende fabrikanten zijn ontwikkeld.

Samenwerking tussen mensen en robots wordt van steeds groter belang, wat onder andere te danken is aan het kleiner worden van productieseries met een grote variëteit. Dit betekent in de praktijk dat meer menselijke interactie nodig is in het productieproces en met meer variabelen rekening moet worden gehouden. Mens-robot samenwerking kan helpen de uitdagingen die dit met zich meebrengt te overwinnen. Zo kunnen mensen kennis, inzichten en improvisatievermogen leveren, terwijl robots repetitieve taken kunnen uitvoeren. 

Industriestandaarden ontwikkelen

Met het oog op het groeiende belang van mens-robot samenwerking kondigde ABB en Kawasaki in november 2017 een samenwerking op het gebied van collaboratieve robots aan. De focus ligt hierbij in het specifiek op twee-armige robots. De partijen willen gezamenlijk technische kansen benutten en het bewustzijn over collaboratieve robots vergroten. Daarnaast werken de partijen gezamenlijk aan industriestandaarden op het gebied van veiligheid, het programmeren van robots en communicatie tussen robots. 

“Collaboratieve robots, zeker versies met twee armen die menselijke handelingen kunnen uitvoeren, kunnen in belangrijke mate bijdragen aan de maatschappij en de wereld helpen met het tekort aan arbeidskrachten en het verouderende personeelsbestand om te gaan. We zien veel potentie in het uitbreiden van collaboratieve toepassingen en processen waar mensen en technologie samenwerken om oplossingen te creëren”, zei Yasuhiko Hashimoto, Managing Executive Officer en General Manager van Kawasaki Robot Division, eerder over deze samenwerking. 

Gestandaardiseerde besturingsinterface

Deze samenwerking heeft onder andere geleid tot een gestandaardiseerde besturingsinterface voor robots. Deze standaardisatie stelt robots van bedrijven in staat met elkaar samen te werken, ondanks dat beide robots door verschillende fabrikanten zijn ontwikkeld. Gebruiksgemak speelt een belangrijke rol bij deze nieuwe interface. Zo kunnen gebruikers via de interface robots aansturen met behulp van een smartphone-achtige interface waarin met iconen wordt gewerkt. 

“De nieuwe state-of-the-art industriestandaard besturingsinterface zal de snelle groei van collaboratieve robots verder versnellen”, licht Per Vegard Nerseth, Managing Director bij ABB, toe. “Het zal veel nieuwe fabrikanten flexibiliteit en schaalbaarheid geven, terwijl het interessantere banen oplevert voor vitaal industrieel personeel wereldwijd.” De bedrijven demonstreerden in juni op de vakbeurs automatica hoe de twee-armige SCARA robot duAro van Kawasaki dankzij de interface kan samenwerken met ABB’s twee-armige robot YuMi.

Veiligheidsstandaarden

Naast de ontwikkeling van de gestandaardiseerde besturingsinterface voor robots werken ABB en Kawasaki ook samen aan veiligheidsstandaarden. De bedrijven geven aan dat veiligheidsstandaarden traditioneel gebaseerd zijn op zeer specifieke waarden, waardoor weinig flexibiliteit mogelijk is en de mogelijkheden van collaboratieve robots worden beperkt. De partijen willen daarom gezamenlijk nieuwe veiligheidsstandaarden ontwikkelen die zijn toegespitst op collaboratieve robots en in het specifiek twee-armige robots. Deze standaarden moeten de veiligheid van medewerkers waarborgen, terwijl zij tegelijkertijd nieuwe manieren van samenwerking tussen collaboratieve robots mogelijk maken. 

Auteur: Wouter Hoeffnagel
Bron: ABB
Bron: Kawasaki

Vormgeving duurzame wolkenkrabber afgestemd op wind

Het architectenkantoor Adrian Smith + Gordon Gill Architecture (AS+GG) heeft nieuwe plannen onthuld voor een glazen wolkenkrabber in Toronto (Canada). Het 46 verdiepingen tellende kantoorgebouw wordt volledig groen gebouwd en krijgt een tapse vorm om de effecten van de wind zoveel mogelijk te minimaliseren.

160 Front Street komt in downtown Toronto naast de iconische CN toren. De oriëntatie van het gebouw is afgestemd op de richting die de wind veelal waait. Op die manier wordt de windbelasting op het gebouw verminderd. Aan de analyse van die windstromen is in de studiefase veel tijd besteed. Dit heeft geleid tot een ontwerp van het gebouw dat aan de boven- en onderzijde taps toeloopt. Op die manier kan de constructie het best de windbelasting afvoeren terwijl er minimale impact is op de voetgangerszone.  Tegelijkertijd ontstaat een royale ruimte voor naastgelegen trottoirs.

AS+GG is niet onbekend met het fenomeen windbelasting op gebouwen. Het kantoor tekende ook voor de massieve 1.007 m hoge Jeddah toren die momenteel in Jeddah (Saoedie Arabië) wordt gebouwd. Adrian Smith was daarnaast ook degene die de wereldbekende Burj Khalifa ontwierp.

De nieuwe wolkenkrabber krijgt een LEED Platinum certificering van de US Green Building Council. LEED (Leadership in Energy and Environmental Design) is wereldwijd één van de meest toegepaste methoden om de duurzaamheid van een gebouw te beoordelen. Om voor de platinumstatus in aanmerking te komen, zal de wolkenkrabber onder meer in ontwerp en technologie een aanzienlijke energiebesparing moeten realiseren. Ook op het gebied van menselijke gezondheid en welzijn wil het gebouw hoog gaan scoren. Heel veel is nog niet bekend over de duurzaamheidsfeatures. Wel bekend zijn de speciale ramen die weerspiegeling moeten verminderen. Daarnaast zal veel daglicht kunnen toetreden, waardoor het gebruik van (elektrische) verlichting minder nodig wordt. Het dak van de nieuwbouw wordt groen terwijl op het waterverbruik zoveel mogelijk wordt bespaard door hergebruik en opvang van regenwater.

De precieze hoogte van 160 Front Street is nog niet bekend, maar naar verwachting zal deze zo rond de 240 m komen te liggen. Het gebouw wordt gerealiseerd Cadillac Fairview in samenwerking met het lokale architectenkantoor B+H Architects.

Nieuwe voetprothese maakt natuurlijkere bewegingen mogelijk

Wie over een prothetische voet kan hiermee in veel gevallen niet op een natuurlijke wijze lopen. Een nieuw soort voetprothese moet hier verandering in brengen. De vorm en de stijfheid van deze prothese wordt nauwkeurig afgestemd op het lichaamsgewicht en de lengte van de drager, waardoor deze de prothese op een veel natuurlijkere wijze kan gebruiken.

De nieuwe voetprothese is ontwikkeld door het Massachusetts Institute of Technology (MIT). Voetprotheses worden steeds verder doorontwikkeld. Zo zijn inmiddels protheses beschikbaar die voorzien zijn van allerlei sensoren en kunstmatige intelligentie (AI) inzetten om signalen van gebruikers te vertalen om natuurlijke bewegingen van het onderbeen na te bootsen. Dergelijke geavanceerde protheses zijn echter zeer kostbaar en hierdoor voor veel gebruikers niet bereikbaar. 

Eenvoudiger ontwerp en lagere kosten

Het MIT heeft daarom een nieuwe voetprothese ontwikkeld die een stuk eenvoudiger en goedkoper is dan deze high-tech protheses. Het gaat om een passieve prothese, waarvan de vorm en stijfheid kan worden afgestemd op het lichaamsgewicht en de lengte van de drager. Dit is van belang, aangezien deze eigenschappen in belangrijke mate van invloed zijn op de wijze waarop gebruikers met hun voetprothese overweg kunnen. 

De nieuwe prothese bevat geen sensoren en maakt daarnaast geen gebruik van AI. Door het relatief eenvoudige ontwerp verwachten de onderzoekers van het MIT dat hun prothese – indien deze op grote schaal wordt geproduceerd – vele malen goedkoper op de markt kan worden gebracht dan bestaande high-tech protheses. De onderzoekers verwachten de kosten van een prothese te kunnen terugdringen van duizenden dollars naar enkele honderden dollars. 

Stijfheid en geometrie aanpassen op gebruiker

De prothese is gebaseerd op een raamwerk dat is ontwikkeld door onderzoekers van het MIT. Dit raamwerk maakt het mogelijk het loopgedrag van gebruikers nauwkeurig in kaart te brengen. “Lopen is iets dat zeer natuurlijk is voor ons mensen. Voor het deel van de bewolking waarvan het onderbeen is geamputeerd is echter geen theorie beschikbaar die ons in staat stelt exact te bepalen hoe de stijfheid en geometrie van een voet moet worden ontworpen om je in staat te stellen te lopen zoals jij dat wilt”, legt Amos Winter, hoogleraar Werktuigbouwkunde bij het MIT, uit. “Nu kunnen we dit wel doen, en dat is zeer waardevol.”

Winter heeft de prothese ontwikkeld in samenwerking met Jaipur Foot, een fabrikant van protheses uit het Indiase Jaipur. Dit bedrijf ontwikkelt passieve voetprotheses gericht op ontwikkelingslanden. “Zij maken deze voet al ruim 40 jaar. Het (red: de prothese) is duurzaam, zodat boeren het blootsvoets buiten kunnen gebruiken. Ook ziet de prothese er levensecht uit, zodat mensen een moskee kunnen betreden en blootsvoets kunnen bidden zonder hierbij gestigmatiseerd te worden”, legt Winter uit. “De prothese is echter redelijk zwaar en de interne structuur wordt met de hand gemaakt, waardoor een grote variatie bestaat in productkwaliteit.”

Lichtere voetprothese ontwerpen

Jaipur Foot heeft Winter daarom gevraagd een nieuwe voetprothese met een lager gewicht te ontwerpen die tegen lage kosten op grote schaal kan worden geproduceerd. Winter geeft aan dat veel ontwerpers van voetprotheses proberen bewegingen van menselijke voeten en enkels proberen na te bootsen. Het team van Winter wijst er echter op dat geamputeerden geen gevoel hebben in hun voetprotheses en hierdoor niet voelen wat hun prothese doet. “Een van de kritieke inzichten die wij hebben verkregen is dat de voet voor een gebruiker een soort zwarte doos is – het is niet verbonden met hun zenuwstelsel en zij zijn niet in staat interactie te hebben met de voet”, aldus Winter. 

Het team heeft zich daarom niet gericht op het ontwerpen van een voetprothese die de bewegingen van een menselijk onderbeen kunstmatig probeert na te bootsen, maar juist een prothese die dankzij zijn vorm en stijfheid tijdens het lopen door de bewegingen van het bovenbeen dezelfde bewegingen maakt als het menselijke onderbeen. “Idealiter stemmen we de stijfheid en geometrie van de fout perfect af zodat we de bewegingen van het onderbeen exact repliceren”, aldus Winter. De hoogleraar geeft aan dat zijn team met zijn prothese deze natuurlijke bewegingen zeer nauwkeurig kan realiseren.

Computersimulaties

De ideale vorm van een prothese om natuurlijke bewegingen mogelijk te maken is vastgesteld via computersimulaties. Hierbij zijn een groot aantal digitale ontwerpen van voetprotheses gecreëerd, die vervolgens met behulp van algoritmes zijn geanalyseerd om de bewegingen van het onderbeen in kaart te brengen. De ontwerpen met de meest veelbelovende resultaten zijn vervolgens doorontwikkeld en opnieuw gesimuleerd, wat heeft geleid tot het uiteindelijke ontwerp. 

Het team van MIT kondigt aan te gaan samenwerking met Vibram, een Italiaans bedrijf dat rubber schoenzolen ontwikkeld. Dit bedrijf gaat een ‘omhulsel’ voor de voetprothese ontwikkelen die de prothese een levensecht uiterlijk moet geven. Daarnaast moet het omhulsel ook zorgen voor voldoende grip op modderige of gladde oppervlaktes. Naar verwachting worden de prothese en dit omhulsel ontwikkeld door Vibram in het voorjaar getest op vrijwilligers in India. 

Auteur: Wouter Hoeffnagel
Bron: MIT (foto)

Nederlandse onderzoekster ontwikkelt hartslagkussen om mensen rustig te maken

De Utrechtse studente Rosa de Vries (Hogeschool Utrecht) hoopt een oplossing te hebben gevonden voor mensen die last hebben van stress en een gejaagd gevoel. Samen met mensen die veel last hebben van prikkels, ontwikkelde ze de Mellow: een kussen met een hartslag.

“Een hartslag is van nature iets waar we ons rustig bij gaan voelen,” vertelt Rosa de Vries bij Een Vandaag, “Denk aan baby’s bij hun moeder op schoot of, eerder al, in de baarmoeder. Of wanneer je een huisdier op schoot hebt.” Dat was voor haar reden om een hartslag te gebruiken in het kussen. Het kussen trilt, maar maakt geen geluid. “Geluid leidt al heel snel af, terwijl een pulserend gevoel juist heel fijn is. Bovendien kunnen mensen het kussen nu gebruiken, terwijl anderen dat niet direct iets van merken.” De Vries denkt dat haar kussen een mooie toevoeging zal zijn in alle bestaande methodes die er zijn om stress bij mensen te verminderen. “Je kunt natuurlijk yoga doen en mindfullness, maar met Mellow heb je echt een tastbaar object dat je vast kunt pakken. Je hoeft het niet uit je tenen te halen, het heeft eigenlijk direct effect.”

Het ontwerp van het kussen zit nog in de beginfase, het prototype dat er nu ligt, wordt nog aangepast. Wel testte De Vries het kussen onlangs bij de TT in Assen. “De EHBO is een heel stressvolle omgeving,” zegt de Vries in een persbericht van de Hogeschool Utrecht.. “Niet alleen degene die eerste hulp nodig heeft raak gestrest, maar ook vrienden die hem of haar begeleiden.” Dat maakt het een heel interessante plek om te kijken wat het effect van Mellow op grotere schaal is.” De Vries ontwierp Mellow naar aanleiding van gesprekken met mensen die veel last hebben van prikkels. Voor deze groep bleek het kussen effectief. Omdat het kussen breder toepasbaar zou kunnen zijn, besloot de Vries het onder een divers publiek te testen. “Het lijkt wel of iedereen die ik spreek een nieuwe toepassing bedenkt: couveusekinderen; mensen die met mindfulness bezig zijn – allerlei situaties waarin mensen spanning los willen of moeten laten. Dat is natuurlijk niet zo gek: de behoefte om makkelijk en snel in een staat van rust en ontspanning te komen, is iets heel menselijks.”

Stabiele technologie

Het idee achter het kussen Mellow is eenvoudig: een snel kloppend hart past zich makkelijker aan als het zich kan ‘spiegelen’ aan een rustig tempo. Toch was het ontwerp – waar de Vries al mee startte tijdens haar opleiding Werktuigbouwkunde aan Hogeschool Utrecht – een hele klus. “De technologie die de hartslag maakt, was in het begin te kwetsbaar. Gelukkig ontmoette ik in een van de technologische werkplaatsen van Hogeschool Utrecht Rins Rutgers en Joost van Duijn. Zij hebben na hun studie aan de HU een bedrijfje opgericht, waarmee ze nieuwe technologie ontwikkelen. Dat doen ze nu ook voor Mellow.”

Co-creatie

In het derde jaar van haar opleiding Werktuigbouwkunde deed de Vries een zogenaamd Quest-project. Studenten werken hierin een half jaar aan een innovatievraagstuk vanuit de praktijk. Ze werkte mee aan het ontwerpen van oplossingen voor problemen binnen de kinderoncologie. De basis van dit project was co-creatie: de oplossingen werden samen met kinderen op de oncologieafdeling van een ziekenhuis bedacht. Deze aanpak fascineerde de Vries. Ze volgde de minor Co-design en studeerde af op Mellow, aan het HU-lectoraat Co-design. Mellow werd ontwikkeld binnen het HU-project Powertools.

De Vries ontving een subsidie van SIA Innofest die haar de mogelijkheid geeft om de innovatie te testen op festivals. Behalve op de TT Assen test ze het hartslagkussen in de Chill-area van FestiValderAa, waar ze ook een openluchtcollege zal geven over Mellow en over ontspannen in een wereld vol prikkels. Voor het vervolg van haar onderzoek ontving de Vries onlangs een Sia HBO Take-off subsidie.

De juiste hartslag

Volgens De Vries heeft ze in het huidige prototype nog niet de meest gunstige hartslag te pakken. Tegen Een Vandaag zegt ze: “Het prototype dat ik nu heb, klopt met een frequentie van ongeveer 60 slagen per minuut. Dat is de normale hartslag van een volwassene in rust. In een drukke omgeving als TT Assen is dat nog wel ok, maar in een rustige omgeving is dat eigenlijk nog te snel. Proefpersonen zeggen dat het eigenlijk nog wel iets lager zou moeten zijn. Dus in het definitieve model gaat de hartslag waarschijnlijk naar 50 slagen per minuut”, aldus De Vries. Wanneer het kussen te koop zal zijn, is nog niet bekend. 

Bron + foto: Hogeschool Utrecht/Een Vandaag