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School of Engineering

XoSoft: Soft-Exoskelett für Menschen mit Beeinträchtigungen im Bewegungsapparat

In Zusammenarbeit mit europäischen Partnern entwickelt das IMS ein Soft-Exoskelett für Menschen mit Beeinträchtigungen im Bewegungsapparat. Das verwendete Material soll lernfähig sein und sich je nach Bewegungsablauf mehr oder weniger versteifen.

Wer aufgrund eines Schlaganfalles oder von Geburt an beim Gehen beeinträchtigt ist, kann heutzutage mittels Stützstrukturen wieder besser laufen. Doch diese meist schweren und unflexiblen Konstruktionen passen sich oft nur einem Teil des Bewegungsablaufes an.

Das innovative Gewebe wird mit Sensoren ausgerüstet, mit deren Hilfe eine integrierte Elektronik die Bewegung der betroffenen Gliedmassen lernt und diese dann im richtigen Augenblick stützt, entlastet oder frei bewegen lässt. Die Konstruktion soll dünn sein und wie Leggins oder Socken unter der Kleidung getragen werden können.

Das Prinzip hinter dem sich in der Festigkeit verändernden Material sind Strukturen, welche auf elektrische Felder reagieren. Dieses Material entwickeln die Projektpartner vom Italian Institute of Technology IIT. Der Bewegungsablauf wird über Algorithmen erfasst, welche die Daten der eingesetzten Sensoren auswerten. Dahinter steckt ein Modell der Bewegungsabfolgen beim Gehen, welches auf den jeweiligen Patienten angepasst wird. Die Programmierung der Algorithmen hängt im Wesentlichen davon ab, welche Sensoren eingesetzt werden. Mögliche Kandidaten sind Drucksensoren, Elektro-Myogramm  oder Lagesensoren. Elektro-Myogramme messen die natürliche elektrische Spannung in einem Muskel und die Lagesensoren die Position im Raum.

Das IMS ist für die Integration der einzelnen Komponenten verantwortlich und ist involviert bei den damit verbundenen Labortests und bei der Entwicklung der Regelungstechnik.

Prof. Dr. Konrad Stadler

Prof. Dr. Konrad Stadler

ZHAW School of Engineering
Forschungsschwerpunkt Regelungstechnik & Advanced Control
Technikumstrasse 9
8400 Winterthur

+41 (0) 58 934 78 27
konrad.stadler@zhaw.ch