XoSoft – soft modular biomimetic exoskeleton to assist people with mobility impairments
Vorklinische Studie zur Basis-Funktionalität eines neuen Prototyp-Exoskeletts für die unteren Extremitäten während Bewegungsaufgaben
Beschreibung
Viele Menschen sind aufgrund eines Unfalls oder Altersbeschwerden in ihrer Mobilität eingeschränkt. Hilfsmittel spielen für diese Menschen eine grosse Rolle um selbstständig wohnen und den Alltag bewältigen zu können sowie Folgen des Bewegungsmangels zu vermeiden. Häufig unterstützen und fördern solche Hilfsmittel jedoch kaum die Aktivierung der Beine z.B. Elektrorollstühle. Möglichst lange aktiv und mobil zu bleiben ist jedoch eine wichtige Voraussetzung für die Gesundheit und kognitive Funktionen. Um diese Lücke zu schliessen und den Betroffenen eine individuelle Unterstützung zu bieten, entwickelt die ZHAW im Rahmen eines EU-Forschungsprojektes in Zusammenarbeit mit 9 Partnern aus 7 europäischen Ländern das weiche Exoskelett „XoSoft“.
Bisher vorhandene Exoskelette sind meist sehr schwer und sperrig. Im Gegensatz dazu soll XoSoft eine flexible und anpassungsfähige Struktur haben. XoSoft wird nicht einen kompletten Funktionsverlust kompensieren können, jedoch den Benutzer möglichst individuell in seiner Bewegung unterstützen. Um dies zu ermöglichen, wird XoSoft aus verschiedenen Modulen (z.B. Fuss, Knie, Hüfte) bestehen, welche einzeln oder kombiniert benutzt werden können. Es werden intelligente Materialien entwickelt, welche eine variable Steifigkeit von Gelenken und flexible Sensorik ermöglichen. Der Kontrollalgorithmus wird die Absicht des Benutzers erkennen und die Unterstützung dementsprechend anpassen.
XoSoft entsteht in vier iterativen Entwicklungsschritten, welche jeweils im Bewegungslabor des Instituts für Physiotherapie an einer kleinen Gruppe von gesunden Personen und Patienten getestet wird, um die Basisfunktionalität zu überprüfen.
Eckdaten
Projektleitung
Co-Projektleitung
Projektteam
Dr. Christoph Bauer, René Henke, Carole Pauli, Daniel Scherly
Projektpartner
Össur hf; Malteser Waldkrankenhaus Erlangen gGmbH / Geriatrie-Zentrum; accelopment AG; Roessingh Research and Development; University of Limerick; Saxion University of Applied Sciences; Spanish National Research Council; Italian Institute of Technology
Projektstatus
abgeschlossen, 02/2016 - 01/2019
Institut/Zentrum
Institut für Physiotherapie (IPT); Institut für Mechatronische Systeme (IMS)
Drittmittelgeber
Horizon 2020 / Projekt Nr. 688175
Projektvolumen
1'372'044 CHF
Weiterführende Dokumente und Links
Publikationen
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An optimization approach to design control strategies for soft wearable passive exoskeletons
2024 Hidalgo Romero, Andres F.; Graf, Eveline; Rocon, Eduardo
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XoSoft : development of a soft modular lower limb exoskeleton
2024 Buurke, Jaap; Nikamp, Corien; Baten, Chris; Bauer, Christoph; Graf, Eveline; Schuelein, Samuel; Power, Valerie; O'Sullivan, Leonard; de Eyto, Adam; Ortiz, Jesús
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Alteration of push-off mechanics during walking with different prototype designs of a soft exoskeleton in people with incomplete spinal cord injury : a case series
2021 Graf, Eveline; Bauer, Christoph; Pauli, Carole; Wirz, Markus
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Pneumatic quasi-passive actuation for soft assistive lower limbs exoskeleton
2020 Di Natali, Christian; Sadeghi, Ali; Mondini, Alessio; Bottenberg, Eliza; Hartigan, Bernard; De Eyto, Adam; O'Sullivan, Leonard; Rocon, Eduardo; Stadler, Konrad; Mazzolai, Barbara; Caldwell, Darwin G.; Ortiz, Jesús
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Development of an assistive soft exoskeleton : a multistakeholder endeavour
2019 Wirz, Markus; Bauer, Christoph; Pauli, Carole; Graf, Eveline
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Can off-the-shelf inertial measurement units measure gait kinematics in patients with gait limitations?
2019 Pauli, Carole; Graf, Eveline; Wirz, Markus; Bauer, Christoph
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Assessing usability of a prototype soft exoskeleton by involving people with gait impairments
2019 Graf, Eveline; Bauer, Christoph; Schülein, Samuel; de Eyto, Adam; Power, Valerie; Bottenberg, Eliza; Weyermann, Bianca; O'Sullivan, Leonard; Wirz, Markus
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Biomechanical effect of a soft biomimetic exoskeleton developed to improve gait after stroke
2019 Bauer, Christoph; Pauli, Carole; Wirz, Markus; Graf, Eveline
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XoSoft connected monitor (XCM) unsupervised monitoring and feedback in soft exoskeletons of 3D kinematics, kinetics, behavioral context and control system status
2018 Baten, Chris T. M.; de Vries, Wiebe; Schaake, Leendert; Witteveen, Juryt; Scherly, Daniel; Stadler, Konrad; Sanchez, Andres Hidalgo; Rocon, Eduardo; Plass-Oude Bos, Danny; Linssen, Jeroen