Entwicklung von Konzepten zur Adaption des dynamischen Verhaltens von externen Beinprothesen

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Stephan Rinderknecht
• Fachliche Zuordnung: Automatisierungstechnik, Mechatronik, Regelungssysteme, Intelligente Technische Systeme, Robotik
• Förderung: Förderung von 2012 bis 2017
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 216035462

Menschen mit Beinamputation wünschen sich einen adäquaten Ersatz für ihr verlorenes Körperteil, der in unterschiedlichen Situationen einen natürlichen Gang erlaubt. Die Anwendung mechatronischer Ansätze in Beinprothesen führte in den letzten beiden Jahrzehnten zu einer Erweiterung des Funkti-onsspektrums und einem Komfortgewinn für die Nutzer. Dennoch besteht weiterhin großes Potential für zukünftige Entwicklungen zur Optimierung. Das hier beantragte Projekt zielt auf die Entwicklung von Lösungen ab, die höhere Agilität in dynamischen Gang Situationen erlauben und das Sicherheits-bedürfnis des Nutzers befriedigen. Derartige Lösungen ermöglichen aktiven Nutzern eine dynami-schere Fortbewegung (z. B. schnelles Laufen auf unebenem Untergrund, Wenden & Richtungsände-rung) und liefern gleichzeitig weniger aktiven Nutzern – wie älteren Menschen – mehr Sicherheit in kritischen Situationen (z. B. beim Stolpern). Zu diesem Zwecke bündeln das Institut für Mechatroni-sche Systeme im Maschinenbau (IMS) und sein Partner Blatchford Product Limited (BPL) ihre Kompe-tenzen. Das IMS steuert hierzu seine Expertise im Bereich Regelung, ganzheitlicher mechatronischer Entwurf und Prototypenbau bei. Dies wird sowohl durch die Expertise von BPL im Bereich der Biome-chanik als auch durch die praktische Kompetenz des Unternehmens in bionischem Design und klini-scher Erprobung unterstützt. Aufbauend auf einer Analyse biomechanischer Studien sollen in diesem Projekt relevante Freiheitsgrade ermittelt werden. Im Folgenden sollen Regelungs- und Designkon-zepte für Systeme, die dynamische Bewegungen durch Adaption unterstützen, aufgebaut und zu Pro-totypen weiterentwickelt werden. Den Abschluss des Projektes bildet die Ausarbeitung finaler Sys-temdefinitionen basierend auf experimenteller, biomechanischer und klinischer Evaluation dieser Pro-totypen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen (Transferprojekt)
• Anwendungspartner: Blatchford Product Limited (BPL)