Forschung

Im Rahmen von Aufträgen oder öffentlich geförderten Projekten ermitteln wir mit unseren Partnern Grundlagen und Prozesswissen für innovative Lösungen. Im Folgenden sehen Sie eine kurze Übersicht über ausgewählte Forschungsprojekte. Wenn Sie detaillierte Informationen möchten, gelangen Sie über einen Klick auf eine umfassende Beschreibung des jeweiligen Projekts.

Rehabilitation – Sanfte Roboter gehen auf den Patienten ein

Ein Schlaganfall ist ein einschneidendes Erlebnis. Die Selbständigkeit geht verloren, Bewegungen können nicht wie gewohnt kraftvoll und koordiniert ausgeführt werden. Nur durch beständiges, zeitintensives Training werden Alltagsfähigkeiten wiederhergestellt. Doch wer hilft bei den ersten Bewegungen? Die eigene Kraft genügend nicht und Physiotherapeuten stehen nicht um ausreichendem Umfang zur Verfügung.

Gemeinsam in einem hochkarätigen Konsortium entwickeln wir eine miniaturisierte Sensorik zur Charakterisierung von Bewegung und Muskelfunktion, die eine angepasste Therapie erlaubt. Die Sensorsignale werden interpretiert und Bewegungen durch Roboter unterstützt. Die Sensorsignale und deren korrekte Interpretation machen den Roboter „verständig“ und „weich“. Damit wird der Roboter eine hilfreiche Stütze für den Physiotherapeuten, sich im Folgenden noch besser um die Belange des Patienten kümmern ihn zum Umgang mit dem Roboter und zur wiedererlangten Selbständigkeit anleiten kann und anleitet.

In dem vom BMBF geförderten Projekt arbeiten wir zusammen mit dem bekanntesten Roboterhersteller, einer hochspezialisierten mittelständischen KMU sowie zwei ausgezeichneten Forschungseinrichtungen.

Herzhafte Überraschung – Druckabfall im Herzen schon vor dem Kollaps erkennen

Wir lieben unser Leben. Wir genießen es auf verschiedene Weisen – Gutes Essen, viel oder wenig Sport, auf der Couch regenerieren. Wieviel unser Leben wert ist, erkennen wir meistens erst, wenn es nicht nur in Gefahr ist, sondern die Symptome sich schon schwerwiegend auf unseren Alltag auswirken.

Im Besonderen bei schwerer Herzinsuffizienz ist nachgewiesen, dass bei einer Druckmessung in der rechten oder linken Herzammer oder in einem der direkt angrenzenden Gefäße eine Prädiktion eines anstehenden Kollapses (Herz-Dekompensation) bevorsteht. Durch eine intra-korporale Druckmessung kann die Lebensqualität und die Überlebensrate deutlich gesteigert werden. Gemeinsam mit zwei Partnern entwickeln wir im Rahmen des EU-SME-Projekts „Cardio-Watch“, bei dem wir Konsortialführer sind, die ersten dauerhaft implantierbaren Drucksensoren zur kontinuierlichen Druckmessung im Herzen. Die erste Phase des EU-SME-Phase-I Projekts haben wir erfolgreich abgeschlossen. Weitere Informationen finden Sie hier.

Bewegung – aber wie?

Sie sind Sportler und verdienen Geld mit dem Sport? Sie sind Trainer und möchten wissen, welchen Verletzungsgefahren Ihre Sportler ausgesetzt sind? Dann kennen Sie wahrscheinlich Standardtests zur Ermittlung der Koordinationsfähigkeit und Motorik. Wie objektiv sind diese Tests? Wir erforschen dies zusammen mit Partnern im Rahmen des vom BMWi geförderten Projekts D-Sense. Wir haben das Ziel diese Tests zu automatisieren und durch einen Partner zu vermarkten. Hierfür verfeinern wir unsere Bewegungssensoren und entwickeln ein angepasstes drahtloses Sensorsystem.

Muskel und Bewegung – Messen in der Bewegung ist notwendig aber schwierig

Ein Leben ohne Beine? Was für eine Einschränkung. Prothesen ersetzen fehlende Gliedmaße, Orthesen stützen und aktive Orthese unterstützen (zu) schwache Gliedmaße. Aber wie werden bei Prothesen angrenzende Gliedmaße wie Füße, Zehen oder Hände und Finger gesteuert? Oder wie identifiziert eine moderne Regelung die Unterstützungsleistung bei aktiven Orthesen?

Das bekannteste und eines der besten Verfahren ist die Messung der durch Muskeln generierten elektrischen Potentiale auf der Haut. Dieses Verfahren der Elektromyographie liefert störungsarme Signale bei statischen Messungen – allerdings bei der Integration in Orthesen und Prothesen oder bei hochdynamischen Bewegungen im Sport, bei denen wechselnde Normal-, Scher- und Beschleunigungskräfte auftreten, sind EMG-Signale durch Störungen überlagert die zu erhöhten Artefakten führen. In einem durch das Land Hessen im Rahmen „Hessen Modellprojekte“ geförderten Projekt ermitteln wir zusammen mit Partnern Wege die Daten aus Elektromyographie mit Kraftsensor- und Inertialsensordaten zu fusionieren und saubere Messwerte abzuleiten, um auf diese Weise den Einsatz in Orthesen, Prothesen und im Sport zu verbessern. Das Projekt haben wir abgeschlossen und erfolgreich in ein Produkt überführt. Für weitere Anwendungen sind wir offen.

Rudern – eine einfache Bewegung?

Rudern ist ein beliebter Sport. Für den Laien erscheint die Bewegung einfach – ein Ziehen am Ruder und das Boot fährt vorwärts (oder rückwärts?). Wer es probiert weiß, es ist komplizierter…

Zusammen mit RowingInMotion entwickeln wir Messtechnik für den Rudersport. Dabei werden derzeitig die Bootsbewegungen in Geschwindigkeit über Land und gegenüber Wasser gemessen. Feinste Bewegungen werden mittels Inertialsensorik erfasst, indem Beschleunigungen in drei Achsen zusammen mit Drehrate in drei Achsen aufintegriert, fusioniert und die GPS Daten gestützt werden. So werden feinste Bewegungen des Ruderers sichtbar: Fährt das Boot geradeaus oder giert es und wieviel? Wie verläuft der Beschleunigungsvorgang des Bootes? Wie weit hebt es sich aus dem Wasser? Wobei geht Vortriebskraft verloren? Welche Ruderer passen ins Team? In einem eigenfinanzierten Projekt werden Metriken ermittelt und die Performance der Ruderer optimiert. EvoSense unterstützt hier mit Messtechnik und Entwicklung physikalischer Modelle