De patient op afstand

Slechte toegankelijkheid,  veiligheid van de operators, ergonomomie, krachtenschaling, procesondersteuning met virtual reality of de ondrukking van ongewenste plotse bewegingen… De redenen waarom haptische master-slave systemen gebruikt worden -en in mijn overtuiging veel meer gebruikt gaan worden- , zijn teveel om op te noemen.

Een van de toepassingsgebieden van haptische master-slave systemen is het onderhoud met tele-operations aan kernfusiereactoren. De reactor ITER en haar componenten worden radioactief en met beryllium verontreiningd. Onderhoud moet dus op afstand plaatsvinden. Op JET (UK) sinds eind jaren 80 wordt de RH technologie steeds verder ontwikkeld. In dit filmpje is te zien op hoe tijdens de JET shutdown van 2010 een onderdeel van de binnenwand van de tokamak (de first wall) wordt vervangen met behulp van remote handling.

Donutvormig reactorvat met ports. In de ports bevinden zich zgn plugs (oranje), waarin instrumenten voor sensing en actuatie zijn geintegreerd.

Voor ITER is onderhoud voorzien aan de binnenkant van de reactor (in vessel maintenance) en aan de onderdelen die in de plugs. Daartoe worden de plugs uit de reactor getrokken, en in een cask verplaatst naar de zgn. hot cell, een gebouw van 4 verdiepingen, met een totaal volume van 130000 kubieke meter. Nadat ITER in bedrijf genomen wordt, is dit gebouw ontoegankelijk voor mensen. Het onderhoud wordt gedaan door operators op afstand, die met teleoperations de onderdelen bedienen.

Etage van de ITER hot cell, met work cells waar de pluggen onderhouden worden, en met 4 aangedokte casks

Hierboven is een etage van de hot cell getoond, met een paar aangedokte casks. Duidelijk te zien zijn de work cells, waarin het uiteindelijke onderhoud moet plaatsvinden.

Naast de performance van de kernfusiereactor worden nu ook kwaliteitsindicatoren als betrouwbaarheid, beschikbaarheid, onderhoudbaarheid en inspecteerbaarheid van groot belang. Deze kwaliteiten moeten in het design van de componenten gegarandeerd worden. Idealiter wordt in deze fase een set standaard tools gedefineerd, waarmee het onderhoud kan worden uitgevoerd. Daarnaast moeten procedures ontwikkeld en getest worden. Ten slotte bestaat een onderhouds team uit 4 personen, die een complexe taak moeten uitvoeren. De procedures moeten in detail geprobeerd kunnen worden met het hele team.

Veel van dit werk wordt in virtual reality gedaan. Het grote voordeel van virtual reality is dat de onderhoudbaarheid getest kan worden in een vroege fase van het design. Dat leidt tot korte design cycles. Daarnaast zijn prototypes vaak duur, en het gebruik van VR kan leiden tot een grote kostenbesparing.

Op het FOM instituut DIFFER is een RH study centre opgezet met als doel een volledige RH work cell met 4 operators te kunnen simuleren. Een virtuele hot cell is opgezet. De virtuele wereld is met behulp van realtime software gemechaniseerd: krachten en koppels worden in real-time en met grote transparentie terug gegeven aan de operator van de Haption Haptics Master. De andere operators bedienen kranen en camera standpunten, of houden zich bezig met de volgende stap. In het centrum worden voor ITER-IO, F4E en JAEA analyses gedaan.

Remote handling study centre

Het voert te ver om hier veel output van het centrum te plaatsen. Daarom geef ik een link naar een VR studie van het onderhoud aan de beweegbare spiegels van de zgn. Electron Cyclotron verhittings pluggen zich aan de bovenkant in de tokamak bevinden. Even voor het gevoel: De pluggen hebben een doorsnede van 1 vierkante meter, en een lengte van 5,5 m, en de plug weegt ongeveer 25 ton.

Zoals ik al boven zei: Teleoperations worden veel breder ingezet. Ook in de medische robotica zijn de ontwikkelingen enorm. Aan de TU/e wordt gewerkt aan systemen om  Oogoperaties en Buikoperaties uit te voeren. Bij deze ontwikkelingen staan zaken als ergonomie en trilling-onderukking centraal.

Advertenties

Over Marco de Baar

http://de.linkedin.com/pub/marco-de-baar/5/141/b33
Dit bericht werd geplaatst in Hall of fame, Innovatie en getagged met , . Maak dit favoriet permalink.

Een reactie op De patient op afstand

  1. Pingback: Een voorbeeld van succesvolle valorisatie: HIT | Active Science

Geef een reactie

Vul je gegevens in of klik op een icoon om in te loggen.

WordPress.com logo

Je reageert onder je WordPress.com account. Log uit / Bijwerken )

Twitter-afbeelding

Je reageert onder je Twitter account. Log uit / Bijwerken )

Facebook foto

Je reageert onder je Facebook account. Log uit / Bijwerken )

Google+ photo

Je reageert onder je Google+ account. Log uit / Bijwerken )

Verbinden met %s