- Exoskeletten in de gezondheidszorg
- Technologie waarmee verlamde mensen weer kunnen lopen
- De jaarlijkse kosten van arbeidsongevallen worden geschat op $3.06 biljoen
- Exoskeletten kunnen het aantal ongevallen op het werk verminderen
- Door exoskeletten aangedreven super-soldaten
Het menselijk lichaam kan buitengewone prestaties leveren, maar het is tegelijkertijd ook erg kwetsbaar. Onze natuurlijke vermogens, zoals kracht, snelheid en uithoudingsvermogen, verminderen geleidelijk naarmate we ouder worden. Bij sommige mensen verdwijnen deze volledig, bijvoorbeeld door ziekte of letsel, waardoor ze uiteindelijk volledig afhankelijk worden van anderen. Vanaf het eerste moment dat we beseften we hoe kwetsbaar we eigenlijk zijn en dat er grenzen zijn aan wat we kunnen doen, zijn we al op zoek naar manieren om dat te veranderen en onszelf als het ware te upgraden. En het lijkt erop dat die inspanningen eindelijk hun vruchten hebben afgeworpen – in de vorm van exoskeletten.
Volgens een recent rapport van BIS Research wordt verwacht dat de waarde van de wereldwijde exoskeletmarkt in 2028 maar liefst $5.4 miljard zal bedragen en dat Europa deze markt met bijna 40 procent van het omzetaandeel zal domineren.
Alleen de industriële exoskeletmarkt al zal in 2028 naar verwachting een omzet van $2.8 miljard bereiken. De waarde van de medische exoskeletmarkt zal in 2024 naar verwachting oplopen tot $578 miljoen en van de militaire exoskeletmarkt wordt geschat dat deze in 2025 een waarde van $1.9 miljard bereikt. Deze enorme groei wordt voornamelijk veroorzaakt door recente technologische ontwikkelingen, een snel verouderende bevolking en een groeiend aantal mensen die lijden aan aandoeningen die de mobiliteit beïnvloeden, zoals de ziekte van Parkinson, multiple sclerose, dwarslaesies en beroerten. De industriële sector zal ook een belangrijke rol spelen in de groei van deze markt. De reden daarvoor is de wens om het aantal werkgerelateerde letsels en de daaruit voortvloeiende medische kosten terug te dringen. Bovendien wil men ervoor zorgen dat werknemers minder snel moe worden zodat ze efficiënter kunnen werken. Daarnaast zullen stijgende investeringen vanuit het leger, waar exoskeletten steeds vaker worden gebruikt om soldaten te helpen met hun zware bepakkingen, een andere belangrijke groeifactor zijn.
Exoskeletten in de gezondheidszorg
De Wheelchair Foundation, een non-profitorganisatie die zich toelegt op het verstrekken van een rolstoel aan iedere persoon die er een nodig heeft maar er de financiële middelen ervoor niet heeft, schat dat meer dan 130 miljoen mensen over de hele wereld – of bijna 2 procent van de wereldbevolking – een rolstoel nodig hebben. Hoewel rolstoelen voor velen een uitkomst zijn omdat ze hen meer vrijheid en onafhankelijkheid bieden, hebben ze ook een aantal nadelen. Een van deze nadelen is dat er grote aanpassingen moeten komen in de woon- en werkomgeving van de gebruiker. Bovendien kan het langdurig in een rolstoel zitten ook een aantal ernstige gevolgen hebben. Denk bijvoorbeeld aan de constante druk op bepaalde delen van het lichaam waardoor de huid geïnfecteerd kan raken. Maar met een exoskelet heb je niet meer met dit soort nadelen te maken.
Helaas werd de bredere toepassing van deze technologie voor medisch gebruik tot voor kort tegengehouden door de exorbitante prijzen en omdat exoskeletten niet als noodzakelijke medische hulpmiddelen erkend werden. Maar daar komt gelukkig langzaam maar zeker verandering in. Duitsland werd onlangs het eerste land ter wereld waar exoskeletten sinds kort op de officiële lijst van medische hulpmiddelen staan. Dit betekent dat de Duitse Statutaire Ziekteverzekeringsfondsen, die 90 procent van de Duitse bevolking dekken, de kosten voor een exoskelet in bepaalde gevallen vergoeden. De aankondiging werd gedaan door het Duitse ministerie van Justitie en Consumentenbescherming en is momenteel van toepassing op één apparaat – het ReWalk Personal 6.0 Exoskeleton System. De verwachting is dat de lijst in de toekomst met meerdere apparaten uitgebreid wordt.
Technologie waarmee verlamde mensen weer kunnen lopen
Het ReWalk Personal 6.0 Exoskeleton System, ontwikkeld door het Israëlische ReWalk Robotics Ltd., is een robot-exoskelet ontworpen om mensen met een dwarslaesie te helpen met opstaan, lopen en zelfs traplopen. Het exoskelet wordt aangedreven door een accu en heeft motoren op de heup- en kniegewrichten. Deze worden bestuurd door subtiele veranderingen in het zwaartepunt van de drager. Wanneer de gebruiker zijn bovenlichaam naar voren kantelt, detecteren de ingebouwde sensoren dit en wordt de voorwaartse beweging van het exoskelet geactiveerd. De ReWalk is het snelste exoskelet op de markt en gebruikers kunnen zich met snelheden van 0.71 meter per seconde voortbewegen. Elk exoskelet is op maat gemaakt en biedt een superieure gebruikerservaring. Diverse klinische onderzoeken hebben aangetoond dat het gebruik van ReWalk leidt tot “verbeteringen in de blaas- en darmfunctie, geestelijke gezondheid en slaap. Bovendien maken gebruikers melding van verminderde vermoeidheid, afname van lichaamsvet, vermindering van pijnklachten en verbeterde lichaamshouding en balans”.
Het nieuws uit Duitsland zou potentieel kunnen leiden tot een bredere acceptatie van medische exoskeletten. Er volgde al snel een andere aankondiging, dit keer van INAIL, een verzekeringsbedrijf onder toezicht van het Italiaanse ministerie van Arbeid en Sociaal Beleid. Deze organisatie wil ervoor zorgen dat iedere in aanmerking komende persoon met ruggenmergletsel een eigen exoskelet kan kopen. “Het INAIL-beleid is een grote stap in de richting van acceptatie van exoskelet-technologie voor de bevolking van Italië. Hopelijk krijgen hierdoor veel meer gewonde werknemers overal ter wereld toegang tot dit effectieve medische hulpmiddel”, zegt Larry Jasinski, CEO van ReWalk. “De reeks vergelijkbare beslissingen van andere verzekeraars zijn veelbelovend en we blijven samenwerken met leveranciers uit de hele wereld om een dekkingsbeleid te formuleren voor mensen met ruggenmergletsel”. Het ziet ernaar uit dat andere landen – waaronder Frankrijk, Nederland, Australië en Nieuw-Zeeland – hun beleid met betrekking tot exoskeletten binnenkort ook aanpassen.
De jaarlijkse kosten van arbeidsongevallen worden geschat op $3.06 biljoen
Letselschade is een van de grootste problemen waar veel bedrijfstakken mee geconfronteerd worden. Sterker nog, het European Agency for Safety and Health at Work (EU-OSHA) schat dat de directe en indirecte kosten van arbeidsgerelateerde ongevallen en ziekten elk jaar $3.06 biljoen bedragen. Dit komt overeen met 3.9 procent van het jaarlijkse wereldwijde BBP. De afgelopen jaren is exoskelettechnologie een potentiële oplossing gebleken voor dit probleem in de industriële sector.
Het kan de vermoeidheid van de werknemer verminderen en het aantal letsels op de werkplek aanzienlijk verminderen door een betere ergonomische ondersteuning te bieden en meer kracht mogelijk te maken. Exoskeletten zijn vooral een uitkomst bij fysiek veeleisende en repetitieve taken die vanwege een hoge mate van variatie moeilijk te automatiseren zijn.
Guardian XO en Guardian XO Max zijn twee nieuwe exoskelet-modellen die onlangs door het in de VS gevestigde roboticabedrijf Sarcos gelanceerd zijn. “De exoskeletten geven een mens bovenmenselijke kracht”, zegt Ben Wolff, de CEO van Sarcos. “Tijdens een sessie van acht uur kun je een paar honderd pond herhaaldelijk optillen zonder ook maar een druppel te zweten. Het lichaam wordt helemaal niet belast”. Het XO-model heeft een laadvermogen van 36 kg en het XO Max-model verhoogt deze nog eens tot 90 kg. Volgens het bedrijf kunnen deze exoskeletten de kracht van de gebruiker met een factor 20 versterken. Dat betekent dat 45 kg gewicht aanvoelt als 2 kg. Met de accu’s van deze exoskeletten kunnen ze respectievelijk vier tot acht uur aan het werk. Een van de meest indrukwekkende kenmerken van de exoskeletten is hun lage energieverbruik. Om met gewone menselijke snelheid te lopen verbruikt het systeem namelijk maar 400W vermogen. Dit is minder dan 10 procent van het energieverbruik van conventionele humanoïde robots.
Exoskeletten kunnen het aantal ongevallen op het werk verminderen
Een exoskelet ‘aantrekken’ en aan het werk gaan duurt minder dan een minuut. “Je stapt erin en beweegt vervolgens heel natuurlijk, met behulp van je eigen reflexen, instincten en intuïtie”, zegt Wolff. Het systeem is uitgerust met een netwerk van sensoren en beschikt over intuïtieve bedieningselementen waar maar een klein beetje training voor nodig is. Hierdoor krijgt de gebruiker het gevoel dat het exoskelet een verlengstuk van zijn lichaam is. “Binnen 30 seconden beweeg je en de robot volgt gewoon”, voegt Wolff eraan toe. “Het is net alsof je de meest perfecte danspartner hebt die je je maar kunt voorstellen”. Het bedrijf is van plan de exoskeletten aan te bieden als een Robot-as-a-Service bedrijfsmodel, dat ongeveer $100.000 per jaar zou kosten. Wolff is van mening dat deze prijs meer dan gerechtvaardigd is, omdat de exoskeletten de productiviteit met 30 keer kunnen verhogen. Bovendien kunnen ze het aantal letsels op de werkplek en de medische kosten die daarmee gepaard gaan aanzienlijk verminderen. “In 2025 zullen we 20.000 van deze exoskeletten in allerlei bedrijfstakken aan het werk zien. Niet alleen in de luchtvaart, de auto-industrie en de maritieme sector, maar ook in de bouw en de logistiek”, voorspelt Wolff.
Door exoskelet aangedreven super-soldaten
Exoskeletten komen ook steeds meer voor in het leger. Het Amerikaanse leger tekende onlangs een contract van $6.9 miljoen met Lockheed Martin voor de ontwikkeling van een exoskelet met de naam ONYX. Deze maak je aan de kleding vast en zorgt ervoor dat een soldaat zwaardere bepakking veel langer kan dragen zonder moe te worden. De technologie voor de nieuwe exoskeletten zal worden gelicenseerd door het Canadese bedrijf B-TEMIA, dat de robotharnassen oorspronkelijk heeft ontwikkeld voor mensen met aandoeningen als multiple sclerose en ernstige artrose. Het exoskelet wordt aangedreven door een accu en maakt gebruik van een reeks sensoren en kunstmatige intelligentie. Met dit systeem worden de natuurlijke bewegingen van het lichaam ondersteund, waardoor soldaten sterker en veerkrachtiger worden.
De hoeveelheid uitrusting die soldaten met zich mee moeten slepen is in de loop van de jaren aanzienlijk toegenomen. Het gewicht kan soms oplopen tot tussen de 40 en 64 kg, wat veel hoger is dan de aanbevolen limiet van 23 kg. Ook al zijn kogelvrije vesten, geavanceerde radio’s en nachtkijkers essentieel voor de veiligheid van soldaten, het dragen van deze zware bepakkingen is niet bevorderlijk voor hun prestaties. “Dat betekent dat ze veel eerder moe zijn”, zegt Paul Scharre van het Center for a New American Security (CNAS). “De fundamentele uitdaging waarmee we worden geconfronteerd met infanterie-troepen is dat hun bepakking te zwaar is”. Maar exoskeletten als de ONYX kunnen daar verandering in brengen.
Volgens Keith Maxwell, manager van exoskelet-technologieën bij Lockheed Martin Missiles & Fire Control, hebben recente onderzoeken aangetoond dat het dragen van het exoskelet iemands uithoudingsvermogen aanzienlijk kan verbeteren. “Je gaat fit, niet vermoeid, de strijd tegemoet”, zegt Maxwell. De originele, civiele versie van het exoskelet kost $30.000 en de prijs van de ONYX zal naar verwachting ook op dat bedrag uitkomen. De VS is echter niet het enige land dat aan deze technologie werkt. Verschillende rapporten geven aan dat Rusland en China hun eigen strijdkrachten ook willen voorzien van exoskeletten. De Russen hebben inmiddels al een systeem getest in Syrië.
De populariteit van exoskelettechnologie is de afgelopen jaren aanzienlijk toegenomen. Als gevolg van recente technologische ontwikkelingen, een snel verouderende bevolking, een groeiend aantal mensen met aandoeningen die hun mobiliteit beïnvloeden en een stijging in het aantal werkgerelateerde letsels, vinden exoskeletten steeds meer toepassingen in uiteenlopende bedrijfstakken, zoals de gezondheidszorg, de industriële sector en het leger. Ze helpen verlamde mensen weer te lopen, stellen werknemers in staat om zwaarder te tillen en veranderen gewone militairen in supersoldaten. En hoewel er nog een aantal uitdagingen zijn die een bredere toepassing van deze technologie op korte termijn in de weg staan – zoals de extreem hoge kosten – verwachten we dat deze trend zich in de toekomst voortzet. Het zal dan ook niet lang meer duren voordat we allemaal kunnen ervaren hoe het voelt om bovenmenselijke krachten te hebben.
