Mercedes had wel een prototype.
Joystick houdt beter voeling met de weg
Job Stigter en Broer Scholtens
Gepubliceerd op 18 december 1999 00:00, bijgewerkt op 20 januari 2009 10:54
Stuurwielen brengen bij verkeersongelukken vaak ernstig letsel toe. Vandaar de ontwikkeling van een auto met joysticks in plaats van een stuur.
AUTOPRODUCENT DaimlerChrysler, van Mercedes Benz, ontwikkelt een auto zonder stuur. In plaats van een stuurkrijgt de chauffeur de beschikking over twee speciale joysticks, aan weerszijden van de bestuurdersplaats. Hiermee kan hij ook remmen en gas geven. De auto vertoont zo grote gelijkenis met een jongenskamer met spelletjescomputer.
Het weglaten van het stuur in de auto is bedoeld om de veiligheid van auto's te vergroten. Het stuurwiel levert bij ongelukken vaak veel letsel op.
De stuurknuppels, zogeheten sidesticks, zijn ontwikkeld door Fokker Control Systems, een bedrijfje dat is ontstaan na een management buy-out uit Fokker Space. Het bedrijf gebruikt voor de sidesticks een technologie die twintig jaar geleden door Fokker Aircraft is ontwikkeld om vliegtuigsimulatoren realistischer te maken.
'De piloten gaven indertijd aan dat een simulator wel leuk speelgoed was, maar dat die niet als een echt vliegtuig aanvoelde', zegt ir. Harry Wierda, directeur productontwikkeling van Fokker Control Systems. 'Wij hebben daarom een techniek ontwikkeld waardoor de piloten krachten kunnen voelen in een simulator.'
Door deze terugkoppeling voelt de piloot of de bestuurder wat er gebeurt, bijvoorbeeld de tegenkrachten die op de stuurknuppel worden uitgeoefend wanneer de auto door een bocht gaat. Software regelt dat voelen. Er wordt berekend wat de tegenkracht moet zijn, en die wordt vervolgens met behulp van geavanceerde, precies te besturen elektromotoren op de stuurknuppel gezet. De bestuurder voelt aan de stuurknuppel op wat voor wegdek hij rijdt. Zo houdt hij dezelfde voeling met de weg als in een auto met stuur.
Wanneer een auto met een gewone joystick wordt bestuurd, zonder deze berekende terugkoppeling, zou dat zeker tot ongelukken leidden, denkt Wierda.
Onderzoekers van DaimlerChrysler hebben enkele duizenden kilometers met een snelle sportwagen gereden die was uitgerust met twee van die geavanceerde stuurknuppels, op het eigen testcircuit bij Stuttgart.
'Ik heb zelf ook in die sportauto gereden en gek genoeg voelt het heel natuurlijk aan', zegt Wierda. 'Je kunt er zo mee wegrijden, ook al ben je een stuur gewend.'
Dezelfde terugkoppelingstechniek geeft ook chirurgen hun gevoel bij het manipuleren met een operatierobot. Fokker ontwikkelt zo'n robot in samenwerking met onder meer het Academisch Medisch Centrum in Amsterdam. Operatierobots die nu al zo hier en daar worden gebruikt, worden op afstand bestuurd met een joystick, waarbij de positie precies wordt berekend. De chirurg heeft daar geen gevoel bij. Ondervindt de robot een tegenkracht, dan zal de chirurg die niet voelen.
Met de joystick van Fokker voelt hij eventuele tegenkrachten wél. Bij het bedrijf op Schiphol-Oost staat een proefopstelling waarbij die overdracht van krachten van robot op chirurg goed te voelen is. De proefopstelling bestaat uit een trocart, een soort breinaald die wordt gebruikt om een gat in de buikwand te prikken voor een kijkoperatie, en een joystick om de trocart te besturen.
De trocart en de joystick zijn, net als de twee sidesticks in de auto, elektronisch aan elkaar gekoppeld. Voor de trocart (de slaaf, in feite de operatierobot) zit een piepschuimachtig plaatje dat de buikwand moet voorstellen. Als de trocart, bestuurd door de joystick, door het plaatje heen prikt, voelt de chirurg de tegenkracht die de operatierobot ondervindt, een tegenkracht die puur elektronisch via elektromotoren wordt opgewekt.
Dergelijke joysticks met terugkoppeling zijn niet goedkoop. Wierda schat de kosten van de stuurknuppels in de proefauto van DaimlerBenz op zestigduizend gulden. De Fokker-onderzoeker verwacht dat over vijf jaar de prijs tienduizend gulden zal bedragen. De alternatieve stuurinrichting zal dan ook als eerste in de duurdere sportauto te krijgen zijn, verwacht hij.
De kosten zijn niet de enige belemmering. Ook de Europese regelgeving houdt de invoering van stuurknuppels nog tegen. De wielen moeten namelijk volgens de verkeerswet mechanisch met het stuur zijn verbonden. Bij de joysticks gebeurt dat met een elektrische kabel, terwijl softwarematig de krachten op de joystick worden geregeld.
DaimlerCrysler onderzoekt nu het gebruik van joysticks in vrachtauto's. Daar is de hoge prijs niet een eerste belemmering. Veiligheid voor de bestuurder weegt zwaarder. Recentelijk is een eerste exemplaar door Fokker geleverd. Daarmee worden nu rijproeven gedaan.
