Lineaire terugkoppeling brengt de illusie van haptische feedback naar het allerhoogste niveau

maxon RE40 gelijkstroommotoren voor de Simodont Dental Trainer

Nederland

Studenten van de opleiding Tandheelkunde kunnen hun behandelingen eenvoudig, veelvuldig en veilig oefenen op de Simodont Dental Trainer. Deze VR-trainingssimulator geeft zeer accurate én realistische force feedback op diverse tandheelkundige behandelingen die studenten onder de knie moeten krijgen. Van het boren van gaatjes en voorbereiden van tandweefsel tot en met het maken van kronen en alles wat daartussen zit. De simulator bestaat in basis uit een vrijstaande console met een klein beeldscherm, een stereobril en een tandartsboor. Belangrijk onderdeel zijn bovendien de drie maxon RE40 DC-motoren met vermogenssterke permanente magneten die, in combinatie met een krachtsensor en realtime computer, voor een levensechte terugkoppeling zorgen. Alsof er met echte gebitten wordt gewerkt…

Inmiddels staan er circa 600 Simodont Dental Trainers in het veld, van Australië tot China en Saoedi-Arabië. In Nederland worden de VR-trainingssimulators gebruikt door Academisch Centrum voor Tandheelkunde en ontwikkelpartner ACTA in Amsterdam. “Het prototype van de Dental Trainer is al in 2010 geïntroduceerd”, vertelt John van der Putten, product engineer bij Simodont, een merk van Nissin Dental Products Europe bv. “Inmiddels zijn we bij versie 3. Omdat de simulator qua vormfactor zeer goed aansluit bij wat de universiteiten wensen (smal, eenvoudig te monteren en handig in gebruik), is de hardware nauwelijks veranderd. De grootste innovaties zitten in de softwarematige content, zodat we nóg beter aansluiten bij de gebruikersbehoeften wereldwijd. Zo zijn in de nieuwste versie de instrumenten (boor, mondspiegel en meetinstrumenten) vrij configureerbaar, zodat universiteiten naar eigen inzicht hun lessen kunnen opbouwen.”

Realistische krachtenterugkoppeling

De technologie van de Simodont Dental Trainer komt oorspronkelijk uit de vluchtsimulatie, vertelt Van der Putten. “Wij zijn van origine gespecialiseerd in het gecontroleerd sturen op positie én kracht (krachtlussen), waardoor piloten altijd realistische feedback ontvangen. De techniek – waarin force feedback via een haptische arm een essentiële rol speelt – hebben we doorontwikkeld naar de automotive sector en uiteindelijk ook de tandheelkunde. Om een juiste krachtenterugkoppeling te verkrijgen, is de combinatie van een krachtsensor, realtime computer en accurate motoren essentieel.” Om de oog-handcoördinatie van de tandheelkundige studenten maximaal te trainen, geeft de Dental Trainer feedback over drie assen (van boven naar beneden, van links naar rechts en van voor naar achter). “De maxon RE40 DC-motoren zorgen er bovendien voor dat op elk moment de juiste kracht wordt geleverd”, vertelt Gerard Scholten, application engineer bij maxon benelux bv. “Het gebruik van permanente magneten en ijzerloze wikkeling resulteert in een hoge energiedichtheid, waardoor de motoren een flink koppel kunnen leveren. Ondanks hun compacte afmetingen.” Van der Putten: “Bij het behandelen van een tand zullen de studenten de verschillende hardheden herkennen in een accurate force feedback. Wanneer zij bijvoorbeeld een gezond tanddeel raken, dan voelt dit daadwerkelijk hard aan.”

Vloeiend koppel, zonder rimpel

“De gepatenteerde ijzerloze wikkeling zorgt voor een hoog, constant en vloeiend koppel (zonder rimpel), terwijl de additionele analoge DCT22 tachometer bovenop de motor een volledig lineaire terugkoppeling naar de controller/regelaar garandeert”, aldus Scholten. “Hierdoor zijn studenten verzekerd van een constante en juiste tegendruk op de hand.” Wie met de Simodont Dental Trainer werkt, voelt duidelijke variatie in weefsels, benadrukt ook Alex Budding, manager R&D bij maxon benelux bv. “Hierdoor wordt de illusie van haptische feedback naar het allerhoogste niveau getild.”

Hoge kwaliteit, gunstige vormfactor
De relatie tussen Simodont en maxon gaat al circa 15 jaar terug. “We zijn al in een vroeg ontwikkelstadium met maxon in contact gekomen”, vertelt Van der Putten. “Sindsdien is maxon onze vaste aandrijfleverancier voor de Dental Trainer. Circa 6-7 jaar geleden hebben we weliswaar de mogelijkheden voor alternatieve elektromotoren onderzocht, maar uiteindelijk zijn we toch bij maxon gebleven. Puur vanwege de kwaliteit, in combinatie met de gunstige vormfactor. De investering in de maxon RE40 motor verdient zich meer dan terug in de prestaties van de motor. De motoren leveren een flink koppel, terwijl de haptische unit dankzij de geringe motorafmeting heel compact kan worden gehouden. Hierdoor kunnen we de haptische submodules in het systeem relatief eenvoudig uitwisselen en worden ook service en transport eenvoudiger. De additionele tacho zorgt bovendien voor een uitstekende snelheidsterugkoppeling.”

Klantspecifieke oplossingen
“Aanvankelijk is maxon gestart als een componentenleverancier”, benadrukt Budding. “Sinds enkele jaren echter bieden we complete systeemoplossingen. Hierdoor kunnen we nu ook klantspecifieke oplossingen aanbieden. Op basis van de eisen en wensen zoeken wij steevast naar de best passende producten voor ieder project. We beschikken over een uitgebreid productassortiment, maar ook maatwerk is mogelijk. Ook bij de Simodont Dental Trainer is hiervoor gekozen. De simulator is een uitstekend voorbeeld van een klantspecifieke oplossing, op basis van bestaande én bewezen technieken. Niet voor niets hebben we de Dental Trainer al op diverse beurzen gepresenteerd, waar hij op grote belangstelling kon rekenen. Ontzettend leuk dat Simodont hier keer op keer aan mee wil werken!”

Lange life cycle
De nieuwe focus van maxon wordt door de markt gezien en gewaardeerd. Ook door Simodont, vertelt Van der Putten. “We zijn recent een nieuw traject ingegaan met maxon, waarin we als partners in ontwikkeltrajecten denken. Doordat ook maxon over eigen engineers beschikt, kunnen we goed op inhoud sparren. Dat stellen we zeer op prijs. In de toekomst zouden we graag nog een rotatie krachtopneming toevoegen aan de Simodont Dental Trainer, zodat studenten ook hier feedback op kunnen voelen. Welke motor zou hier het best bij passen?” Zeer prettig is ook dat ver vooruit wordt gekeken, vertelt hij. “De producten van maxon hebben een lange life cycle, wat een grote plus is in onze productontwikkeling. Over en weer is er een goed besef van wat de markt vraagt én nodig heeft.”

Terug naar het nieuwsoverzicht

Contact

maxon motor benelux bv

Josink Kolkweg 387545 PR EnschedeNederland
+31 53 744 07 44 -
Contact