Het laboratorium waar robots je weer leren lopen
Na een beroerte zijn ledematen vaak aangetast, waardoor patiënten opnieuw moeten leren lopen, of schrijven. Robots kunnen helpen.
Published on September 18, 2025
© Delft University of Technology
Mauro verruilde Sardinië voor Eindhoven en volgt als GREEN+ expert de energietransitie. Hij vertelt data-gedreven verhalen en maakt series over duurzaamheid.
Als je door de gangen van de faculteit Werktuigbouwkunde van de Technische Universiteit Delft (TU Delft) loopt, zie je een laboratorium vol kabels, een loopband en verschillende bureaus met robotarmen. Dit is het Motor Learning and Neurorehabilitation Laboratory (MLN Lab). Onder leiding van universitair hoofddocent Laura Marchal Crespo worden technologieën zoals virtual reality (VR) en AI ingezet om nieuwe therapieën te ontwikkelen voor patiënten na een beroerte.
“Ik wil technologieën die we tot onze beschikking hebben gebruiken om surrealistische trainingsomstandigheden te creëren. Denk bijvoorbeeld aan de animatieserie Dragon Ball, waarin Goku trainingen deed in een hyperbolische kamer, met extreem hoge zwaartekracht. Door extreme of juist gemakkelijkere trainingsomstandigheden te simuleren, kunnen we patiënten optimaal stimuleren. Zo kunnen wij hun weg naar herstel bevorderen”, aldus de onderzoeker.
Nieuwe manieren om patiënten te helpen
Het MLN Lab telt zo’n tien academici. Hier werken biomedische ingenieurs, neurowetenschappers en psychologen samen. Het lab werd in 2017 opgericht aan de Universiteit van Bern (Zwitserland) en verhuisde vijf jaar geleden naar Delft.
In Nederland krijgen jaarlijks ongeveer 30.000 mensen een beroerte. Er zijn twee verschillende vormen van beroerte: wanneer de bloedtoevoer naar de hersenen wordt geblokkeerd (ischemische beroerte) en wanneer er plotseling bloedingen in de hersenen optreden (hemorragische beroerte). Naast de schade die een beroerte aan de hersenen kan veroorzaken, zoals geheugenverlies, kunnen ook de ledematen worden aangetast, meestal aan één kant. Voor ernstig getroffen patiënten betekent dat vaak: opnieuw leren lopen, schrijven of zelfs een kopje vasthouden.
Patiënten die een beroerte hebben gehad, ondergaan vaak maandenlange fysiotherapie om hun motorische functies te herstellen. Daarom werkt het laboratorium van Marchal Crespo aan de ontwikkeling van effectieve methoden om het herstel te versnellen.
Opnieuw leren lopen
Het grootste apparaat in het lab wordt ingezet om mensen weer te leren lopen. Boven een loopband hangt een harnas dat is verbonden met een robot – een soort exoskelet met motoren bij de heupen en knieën. Met deze opstelling kan de robot het lopen makkelijker of moeilijker maken. Ook dragen patiënten tijdens het lopen op deze loopband ook een VR-headset.
Door middel van VR krijgt lopen een extra dimensie. “We kunnen hun ervaring volledig aanpassen. Ze kunnen bijvoorbeeld op de maan of op een bergpad lopen. Patiënten die van een uitdaging houden, vinden dit stimulerend. Voor sommigen kan het juist overweldigend zijn, waardoor lopen moeilijker gaat”, benadrukt de wetenschapper.
Toch is zo'n multisensorische ervaring essentieel, want zo worden veel hersendelen gestimuleerd. Hoewel de onderzoekers de hersenactiviteit tijdens deze activiteiten niet kunnen volgen, merken ze wel de positieve effecten ervan.
Onderzoek naar psychologie
Alberto Garzás Villar, een van de promovendi van het lab, doet onderzoek naar de kenmerken van patiënten. Hierbij kijkt hij naar psychologie en sociale omgeving, en met name naar hoe deze factoren van invloed zijn op de manier waarop zij omgaan met hun hersteltraject. Op deze manier wil hij gepersonaliseerde therapieën ontwikkelen.
Hij analsyeert bijvoorbeeld hoe patiënten zich gedragen tijdens het gebruik van de Lambda3+: een robot ontwikkeld door onderzoekers uit Delft in samenwerking met robotbedrijf Force Dimension. Met dit apparaat werken patiënten aan handtrainingen. Gebruikers plaatsen hun handen in een speciaal ontworpen apparaat, uitgerust met motoren die op bewegingen reageren. Gebruikers raken virtueel objecten aan terwijl ze een game spelen. “De robot past zijn bewegingen aan de patiënt aan", legt de onderzoeker uit.
Patiënten spelen verschillende videogames. In de ene besturen ze een katapult om spoken te raken, in de andere kruipen ze in de huid van een barman: ze vullen bekers in allerlei vormen en knijpen flessen dicht met verschillende weerstanden, die realistisch voelbaar zijn in hun vingers.
Laura Marchal Crespo working on the Lambda3+ robot - © Delft University of Technology
Uitbreiding van mogelijkheden
Zoals Marchal Crespo zegt: “Hoe vaker je een beweging oefent, hoe beter. Het is vergelijkbaar met het leren van de perfecte tennisopslag. Je moet het oneindig vaak herhalen.” Haar werk in het laboratorium is dan ook gericht op het ontwikkelen van goedkopere en compactere apparaten, om zorgmogelijkheden toegankelijk te maken.
Zelfs de grote en dure loopband kan thuis worden nagebootst met elastische banden, waarbij het gezonde been het verlamde been ondersteunt. Voor handtraining ontwikkelden de onderzoekers een draagbare handtrainer met een flexibele schaal en een kleine motor die feedback geeft bij aanraking van voorwerpen. Ook met deze eenvoudige opstelling kunnen patiënten nog steeds het spel met de cocktailglazen spelen, mét realistische sensorische feedback.
De markt bereiken
Ondanks alle inspanningen vinden dit soort innovaties vaak moeilijk hun weg naar de markt. Medische hulpmiddelen moeten aan tal van normen voldoen. Hoewel deze normen essentieel zijn om de gezondheid te waarborgen, remmen ze in sommige gevallen de ontwikkeling van innovaties. Zo is het tijdens de ontwikkelingsfase niet altijd toegestaan om tests met patiënten uit te voeren.
Dit is een nadeel voor de onderzoekers, die de hulpmiddelen waaraan ze werken niet grondig kunnen testen.
Hoewel patiënten de technologieën makkelijk accepteren en bedrijven openstaan voor samenwerken, vormen strenge regelgeving en nalevingsnormen een flinke hindernis. Toch blijft het MLN Lab werken aan de beschikbaarheid van technologieën voor beroertepatiënten.