Ny teknik förhindrar belastningsskador
Tänk om du kunde mäta och se om du sitter i rätt ställning eller arbetar i optimal position? Eller tänk om du kunde mäta på löpbandet i sportaffären om dina gympaskor kommer att funka bra eller ej? I stället för att bara lita till att det ser rätt ut. Det kanske låter som en utopi, men ett gäng studenter och forskare har faktiskt kommit en bra bit på vägen.
Christian Bodelsson visar hur de skriver ut skalet till sensorenheten i 3D-printern.
I elektroniklabbet på Högskolan Kristianstad ger avgångsstudenterna Christian Bodelsson, Mirza Mahmutovic och Nils Sjöberg en demonstration av en stegräknare. Men till skillnad från gängse stegräknare som mäter stegen med en accelerometer så mäter studenternas med hjälp av ett gyroskop, och den klarar av betydligt mer än att bara mäta steg.
– Vi kallar den Alt113.* Det är en smart sensorenhet som kan mäta temperatur, lufttryck, altitud, lutning, acceleration och även fungera som kompass, berättar Nils medan Christian trär sensorenheten över foten.
Den avancerade stegräknaren är kronan på verket under trions tre år på högskoleingenjörsprogrammet i datateknik, där deras inriktning är inbyggda system. När Nils börjar gå ser vi på en skärm, inte bara att han går, det vill säga hur många steg, utan också HUR han går. Grafen på skärmen blir nämligen olika beroende på om du haltar, springer eller går normalt, och i förlängningen kanske också om du pronerar eller supinerar.
När Christian låtsashaltar med sensorenheten på foten visar grafen HUR han gör det.
Samhällsekonomiska vinster i stor skala
– Det här öppnar upp stora möjligheter. Kan jag få feedback på ett beteende eller rörelsemönster i realtid, om hur jag går eller sitter på min arbetsplats, så skulle det troligen minska antalet sjukskrivningar och kunna bli en oerhört stor samhällsvinst, säger fysioterapeuten Pia Schnorrenberger som varit med i utvecklingsarbetet sedan starten 2011.
För även om de tre studenterna Christian, Mirza och Nils jobbat med sin sensorenhet sedan januari så kanske det är bäst att se deras arbete som ett delprojekt i ett större perspektiv. Den som kläckte idén för fyra år sedan var läraren Fredrik Frisk, universitetslektor datateknik vid högskolan. Han är intresserad av träning och tycker om att mäta saker, men saknade ett mobilt system som kunde känna igen rörelsemönster.
Första prototypen presenterades 2012 och sedan dess har studenter från olika årskullar förverkligat idén steg för steg. Så sent som förra året presenterade ett annat gäng studenter StandApp, en app som förebygger belastningsskador och fungerar som fysioterapeutens och sjukgymnastens förlängda arm. Personer med exempelvis ryggproblem kan via den appen på egen hand lära sig att stå i rätt utgångsläge i alla situationer. Det var då. Nu har själva sensorenheten förfinats avsevärt.
– Min kravspecifikation denna gång var att enheten skulle mäta så mycket som möjligt, så energieffektivt som möjligt och med ett så litet och lätt mätinstrument som möjligt, berättar Fredrik Frisk, universitetslektor datateknik.
Utvecklingen mot dagens lätta lilla sensorenhet (till höger).
Förbättrad prestanda från 8 till 250 timmar
Den förra versionen gav sex kanalers information med ett batteri som varade i åtta timmar. Denna nya version ger elva kanalers info och kan jobba i 250 timmar. Bakom denna avsevärda förbättring, som samtidigt gjort sensorenheten betydligt mindre och lättare, ligger åtskilliga timmar i Högskolan Kristianstads elektronikproduktionslabb.
– Här har vi lött komponenter i BGA-reparationsmaskinen, stansat ut kretskort med laser och skrivit ut skalet i 3D-printern, berättar Christian, Mirza och Nils med stolthet och entusiasm i sina röster.
Nästa steg i utvecklingen är troligen på forskarnivå. Och här får Fredrik Frisk hjälp av laboratorieingenjören Haydar Al Attar och universitetslektorn i datateknik Dawit Mengistu.
– Vi behöver fler testscenarier för att förfina mjukvaran ytterligare. Största vinsten samhällsekonomiskt är så klart att förebygga förslitningsskador, men sensorenheten och mjukvaran öppnar också upp stora kommersiella möjligheter.
– För tänk om jag kan mäta exakt hur jag sätter i foten och sedan matcha det mot den optimala skon för min fot och pronation? Vilken skobutik skulle inte vilja kunna erbjuda det? avslutar Fredrik Frisk den intressanta demonstrationen i bottenvåningen på hus 21.
* Projektnamnet Alt113 kommer från första halvan av sensorchipet AltIMU och andra halvan av smarta modulen BLE113 (Bluetooth Low Energy 113).
Text och foto: Fabian Rimfors
Mirza Mahmutovic och Nils Sjöberg förklarar finesserna med Alt113.
Haydar Al Attar visar hur man lödar komponenter i en BGA reparationsmaskin.
Gruppen bakom Alt113: Mirza Mahmutovic, Christian Bodelsson, Pia Schnorrenberger, Nils Sjöberg, Fredrik Frisk, Haydar Al Attar och Dawit Mengistu.