Micro-optische krachtsensoren voor toepassing bij protheses

Micro-optic force sensors for improving prosthesis comfort

Aantal studenten:  1 of 2
Aantal masterproeven:  1
Promotor 1: Jan Vanfleteren
Promotor 2: Geert Van Steenberge
Begeleider 1: Jeroen Missinne
Begeleider 2: Erwin Bosman
Contactpersoon: Jeroen Missinne
Richtingen:  M. in de ir.-wet.: elektrotechniek/M. in de ir.-wet.: fotonica/M. in de ir.-wet.: toegepaste natuurkunde

Trefwoorden: opto-elektronische sensoren, optische sensoren, shear sensor, krachtsensor, prothese, medische toepassingen

Probleemstelling:



Sensoren zijn overal rondom ons aanwezig en verzorgen de interactie tussen onszelf en onze omgeving of verstrekken ons gedetailleerde informatie over onze omgeving. Tot op heden zijn vele van deze sensoren gebaseerd op elektrische componenten maar meer en meer worden optische sensoren gebruikt omdat ze ongevoelig zijn voor elektromagnetische interferentie en vaak ook een hogere sensitiviteit hebben.

In de medische wereld is er een enorme vraag naar sensoren die kunnen interageren met het menselijk lichaam. Denk maar aan de telegeneeskunde waarbij patienten op afstand gemonitord worden aan de hand van sensoren die op het lichaam geplaast zijn. Men zou ook kunnen denken aan sensoren die mensen met een prothese weer een zekere tastzin kunnen geven. Een ander belangrijk aspect hierbij is de interactie tussen de prothese en het menselijke lichaam. Hierbij spelen een aantal mechanische aspecten een rol: het is vooral belangrijk om schuifspanningen of torsies te kunnen monitoren omdat elk lichaam anders reageert op een prothese. In deze masterthesis zal een optische sensor ontwikkeld worden die kan gebruikt worden om deze mechanische vervormingen te monitoren en op die manier het draagcomfort te verbeteren.


Doelstelling:

In deze masterproef is het de bedoeling om een geïntegreerde optische “shear sensor” te ontwikkelen op basis van de beschikbare technologieën binnen Cmst. Integratie of miniaturisatie maakt het mogelijk om zeer kleine en dus draagbare sensoren te bekomen.

Ook de uitlezing en aansturing van de sensor vormt een onderdeel van de masterproef. Het is de bedoeling om een demonstrator op te bouwen die de aangelegde mechanische “shear” kan visualiseren.

In samenspraak met de kandidaat kunnen bepaalde aspecten meer benadrukt worden.

 

Concreet valt het werk uiteen in volgende onderdelen:

 

-          Design van de sensoren uitgaande van de reeds aanwezige ervaring binnen de groep

-          Karakterisatie / opmeten van de sensoren

-          Systeem ontwerp voor de intelligente aansturing en uitlezing van de sensor / bouwen van een demonstrator

·         elektronische schakelingen ontwikkelen

·         microcontrollerontwerp

·         visualisatie op de pc

-          Functioneel testen van het resultaat

Locatie:

Ardoyen (clean rooms) en thuis

 

Achtergrond info:

  • http://medgadget.com/archives/2005/04/adaptive_prosth.html
  • http://www.ossur.nl/
  • http://www.sensorprod.com/shear_sensor.php
Comments