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Fachvortrag: Robotics, ganz hautnah: Bionische Prothesenentwicklung mittels robotischer Konzepte

Ort: online
Veranstalter: Fakultät Elektrotechnik
Start: 05.05.2022, 10:15 Uhr
Ende: 05.05.2022, 10:45 Uhr

Innovativ und gleichzeitig benutzerfreundlich? Dies schien in der Prothesenentwicklung für lange Zeit unmöglich. In diesem Fachvortrag zeigt Prof. Dr. Albert H. Vette jedoch, wie motorisches und sensorisches Verhalten von gesunden Menschen mittels robotischer Konzepte genutzt wird, um bionische Prothesen zu entwickeln. Als Folge entstehen Prothesen, die eine hohe Akzeptanz genießen und ihre Nutzer*innen zu geschickter und schmerzfreier Bewegung verhelfen.

Die Fähigkeit, Aktivitäten des täglichen Lebens geschickt und effizient auszuführen ist ein Markenzeichen menschlicher Mobilität. Für Menschen jedoch, die mit einer Arm- oder Beinamputation leben, ist solch eine optimale Bewegungsausführung trotz der Nutzung innovativer Prothesen nur selten möglich. Gründe hierfür sind, dass ihre Handhabung zu kompliziert ist, sie keine sensorischen Informationen bereitstellen, und/oder unnatürliche Bewegungen in anderen Gelenken hervorrufen, die zu akuten und chronischen Schmerzen führen können. Als Folge entscheiden sich viele Nutzer*innen von Prothesen letztendlich, diese nicht mehr im täglichen Leben anzuwenden.

Um dieser Tendenz entgegenzuwirken und die Lebensqualität von betroffenen Menschen zu verbessern, nutzen wir in der Entwicklung und Evaluierung von bionischen Prothesen klassische robotische Konzepte. In der heutigen Präsentation zeigen wir, wie Bewegung und visuelles Verhalten von gesunden Menschen bei der Durchführung täglicher Aktivitäten quantitativ erfasst und mit Hilfe der kinematischen und visuellen Modellierung analysiert werden können. Indem wir exakt bestimmen, wo sich jedes Körpersegment bei einer Alltagsaktivität befindet, und wie visuelle Informationen bei ihrer Ausführung genutzt werden, können wir prothetische Komponenten so auswählen, dass sich deren Funktionsweise bionisch der von menschlichen Gliedmaßen annähert. Zusätzlich werden die Prothesen mit haptischem Feedback ausgestattet, um den Nutzer*innen zusätzliche sensorische Informationen anzubieten und die visuelle Beanspruchung zu verringern. Das beschriebene Verfahren erlaubt es uns nicht nur innovative und benutzerfreundliche Prothesen zu entwickeln, sondern auch existierende Technologien zu evaluieren und optimieren. Weiterhin können Menschen mit Amputationen verschiedene Technologien quantitativ vergleichen und frühzeitig das für sie „beste Modell“ auswählen. Die Folge ist, dass die entwickelten Prothesen bei ihren Nutzer*innen stetige Anwendung finden, ihre Bewegungen geschickter und effizienter werden und Folgeerscheinungen wie z. B Gelenkschmerzen verringert werden können. Dies kann natürlich nicht nur zu einer Entlastung des Gesundheitssystems führen, sondern vor allem auch zu einer höheren Lebensqualität von betroffenen Menschen.

Der Fachvortrag findet im Rahmen der TechTalents (Virtuellen Karrieremesse für Techniknachwuchs) statt.

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