Künstliche Intelligenz
Das Kniegelenk ist das komplexeste Gelenk des menschlichen Körpers. Technische Unterstützung in diesem Bereich zu entwickeln ist deshalb eine Herausforderung.
01.01.2024 - 31.12.2025

Projektbeschreibung

Im Projekt „Exoskelett Kniegelenk“ soll im Rahmen des KI-Produktionsnetzwerks von Prof. Dr.-Ing. Ralf Goller Fakultät für Maschinenbau und Verfahrenstechnik der Technischen Hochschule Augsburg die Abbildung einer Kniekinematik mit Hilfe eines steifigkeitsadaptiven mechanischen Energiespeichersystems zur Unklusion in eine Verbundfaserorthese entwickelt werden.

Adaptive Steifigkeiten sind für viele technische Fragestellungen relevant und sind bereits Bestandteil auf dem Markt befindlicher Anwendungen (z.B. adaptive Federsysteme für Lastkraftwägen). Eine solche Adaptivität ist auch für die Medizinbranche, explizit für die Orthopädietechnik, interessant. Besonders herausfordernd ist hier die repräsentative Abbildung von Kniegelenken, das komplexeste abzubildende Gelenk des menschlichen Körpers, da die Steifigkeit des Gelenks während des Gangzyklusses kontinuierlich fluktuiert. Ziel dieser Forschungsarbeit ist die Entwicklung eines quasi-passiven mechanischen Energiespeichersystems mit kontinuierlicher Steifigkeitsadaption zur Abbildung einer situationsangepassten Kniekinematik, welche im Anschluss in Orthesen und Exoskelette implementiert werden kann.

Beteiligte Schwerpunkte des KI-Produktionsnetzwerks an der THA

Angewandte KI in digitalen Produktionssystemen

 

Motivation

  • Entwicklung eines ultraleichten Steifigkeitsadaptiven Moduls mit „umgekehrter Steifigkeitsadaption“
  • Steifigkeitsnachbildung des menschlichen Kniegelenks
  • Echtzeitadaption (Steifigkeitsänderung in Millisekunden-Bereich)
  • Konstante und zuverlässige Steifigkeitsadaption bei sich ändernden Umwelteinflüssen (Klima, Feuchte, Naturkontakt, etc.)
 

Ziele

  • KI-gestützte Regelung der Energiespeicherung und -Freisetzung von Formänderungsenergie
  • KI-gestützte Anpassung der Orthese auf unterschiedliche Bewegungsmuster
 

Beteiligte Unternehmen und Forschungseinrichtungen

  • Neurologische Klinik und Poliklinik am
    Klinikum der Universität München (LMU)

Kontakt

 
 

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Weiterführende Informationen

 
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