15.06.2018

DFKI präsentiert Exoskelett für die robotergestützte Rehabilitation

Bremen – Das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) hat mit rehaworks ein mobiles Exoskelett für die Oberkörperassistenz speziell zur robotergestützten Therapie nach einem Schlaganfall entwickelt. Auf der CEBIT-Expo in Hannover wurde die neue Technik vorgestellt.

Das Teilrobotiksystem Recupera REHA ist ein tragbares Ganzkörper-Exoskelett, das der äußeren Unterstützung des menschlichen Bewegungsapparates dient. Als Anwendungsszenario wählten die Bremer Wissenschaftler die Therapie bei Schlaganfallpatienten. Das Exoskelett erfasst kinematisch annähernd den gesamten Bewegungsraum des menschlichen Körpers. Die Oberkörperkonstruktion dient dabei der Rehabilitation, die von der flexiblen Beinkonstruktion getragen wird. Das Teilsystem trägt sich nicht selbst, sondern ist an einem Rollstuhl befestigt. Zum Aufbau der Exoskelette erarbeitete das Forscherteam innovative Methoden im Leichtbau sowie in der Antriebstechnologie und Regelungstechnik. Für das robotische Teilsystem untersuchten die Wissenschaftler verschiedene Ansätze der rehabilitativen Therapie, die sie im Rahmen einer Anwenderstudie mit Schlaganfallpatienten evaluierten.
Der Patient im Exoskelett oder eine dritte Person können das System betätigen und zwischen drei verschiedenen Steuerungsmodi wählen: Im ersten Modus lässt sich durch die Bewegung eines Armes, der andere mitbewegen – dieser führt dann exakt die gleiche Bewegung aus, wie der vom Patienten bewegte Arm. Der zweite Modus ermöglicht die Steuerung der Bewegung, die von einer dritten Person, etwa dem Therapeuten, durch Führung eintrainiert wurde. Im dritten Modus kann das Exoskelett auf Basis der Muskelaktivität des Patienten gesteuert werden. Dies erfolgt durch die Messung der Elektromyografie-Signale (EMG-Signale), aus denen das System die Bewegungsabsicht des Patienten ableitet und ihn in seinen Bewegungsabläufen intuitiv unterstützen kann. Hierbei kommt das am Robotics Innovation Center entwickelte Software-Framework reSPACE zum Einsatz, das die mobile Verarbeitung großer Datenmengen in Echtzeit mit Hilfe von Field-Programmable Gate Arrays (FPGAs) ermöglicht.

Recupera REHA wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung im Projektträger Softwaresysteme und Wissenstechnologien des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt mit knapp drei Millionen Euro gefördert.
Besuchen Sie uns auf Facebook Besuchen Sie uns auf Twitter