Autonomes Laufen: Energieabsorption, Energiespeicherung und Arbeit bei schneller Lokomotion über unebenes Terrain

• Applicant: Professor Dr. Veit Wank
• Subject Area: Mechanics and Constructive Mechanical Engineering
• Term: from 1997 to 2002
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5383187

In der laufenden Studie werden die dynamischen Gelenksteifigkeiten bei schneller Lokomotion des Menschen experimentell bestimmt. Die Steifigkeitswerte sollen in die Auslegung bipedaler, anthropomorpher Laufmaschinen einfliessen. Diese Parameter reichen aber zur Steuerung stabiler zyklischer Bewegung nicht aus. Die Verwendung von Steifigkeiten impliziert bereits ein Feder-Konzept bei der Bewegungssynthese. Konsequent weitergedacht fuehrt diese Idee auf ein Steuerkonzept ("equilibrium point hypothesis"), bei dem die Sollagen der Freiheitsgrade (z.B. Sollwinkel) als Kontrollparameter angesehen werden. Im Fortsetzungszeitraum soll daher zum einen ein einfaches Menschmodell mit Drehfedern versehen werden, um diese Steuerstrategie unter Ausschluss der Muskeldynamik zu testen. Zum zweiten soll ein vorhandenes komplexeres Menschmodell einschliesslich Muskeln, mit dem bereits erfolgreich Stand- und Gangsimulationen durchgefuehrt wurden, weiterentwickelt werden. In unterschiedlichen Komplexitaetsstufen kann damit sowohl Potential als auch physiologische Validitaet des Steuerkonzepts quantifiziert werden. Der dritte Teil der Studie wird in der experimentellen Bestimmung der Weichteilkopplung im menschlichen Bein bestehen. Ziel ist die Weiterentwicklung des Menschmodells im Hinblick auf dessen Validitaet bei stossartiger Wechselwirkung mit der Umwelt (z.B. Weitsprung oder Unfall).

• DFG Programme: Priority Programmes
• Subproject of: SPP 1039: Autonomes Laufen
• Participating Person: Professor Dr. Reinhard Blickhan