12. Juli 2020 
 
1. April 2019

Hannover Messe: Smarte Weste stärkt den Rücken

Eine intelligente Softorthese, die Arbeitskräfte mit einer Echtzeit-Bewegungserkennung unterstützt, soll Erkrankungen des Rückens entgegenwirken. Mit ErgoJack präsentieren Fraunhofer-Forscher in Halle 17 am Stand C24 einen Prototyp der smarten Weste auf der Hannover Messe.

Foto: Fraunhofer IPK / Armin OkullaFoto: Fraunhofer IPK / Armin Okulla
ErgoJack mit arretierbarem Hüftgelenk und Beinbügel unterstützt den Mitarbeiter beim Heben schwerer Lasten.
„Alleinstellungsmerkmal unserer softrobotischen Oberkörperorthese ist eine Echtzeit-Bewegungsanalyse“, sagt Dipl.-Ing. Henning Schmidt, Wissenschaftler am Fraunhofer IPK. Eigens entwickelte Algorithmen, die auf Machine Learning und KI basieren, ermöglichten die Ergonomieanalyse. „Dadurch unterscheidet sich die Orthese von handelsüblichen Exoskeletten, also Stützrobotern, die prinzipbedingt alle – auch unergonomische Bewegungen – einfach nur kraftunterstützen und lediglich die Belastungskräfte des Trägers aus überlasteten in weniger belastete Körperareale umleiten“, betont Schmidt. Die Bewegungsanalyse der IPK-Orthese hingegen erkennt ergonomische und unergonomische Bewegungen. Per Vibrationsalarm erhält der Träger in Echtzeit Feedback, wenn er Haltungen einnimmt oder Bewegungen ausführt, die gesundheitsschädlich sind.

Der Trick: In die Weste integrierte inertiale Bewegungssenoren (IMU, kurz für Inertial Measurement Unit) gleichen vorgelernte Bewegungsmuster mit der tatsächlich ausgeführten Bewegung ab und werten sie in Echtzeit aus. Dieser Vorgang dauert wenige hundert Millisekunden. Die miniaturisierten Bewegungssensoren befinden sich an den Schultern, dem Rücken und den Oberschenkeln. Neben den Bewegungssensoren sind eine robuste, miniaturisierte Elektronik inklusive Embedded Controller sowie ein Vibrationsmodul und ein Akku in die Orthese integriert. Für die Entwicklung der miniaturisierten elektronischen Bauteile zeichnet das Fraunhofer IZM verantwortlich, während das Design des Systemlayouts, der Mensch-System-Schnittstelle, der Mechanik, der Elektronik und Software einschließlich des Echtzeitalgorithmus mit maschinellem Lernen und Künstlicher Intelligenz am Fraunhofer IPK erfolgt.

https://www.ipk.fraunhofer.de/
https://www.hannovermesse.de/

 

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