Bewegungslabor

Im Fokus steht hier die menschliche Biomechanik und Biosignale in Medizin, Ergonomie und Sport. Das Bewegungslabor verfügt über zwei Laborflächen für umfassende Analysen in den Bereichen der biomechanischen Gang- und Bewegungsanalyse, Prothetik und Orthetik, Arbeitsergonomie sowie Sportbiomechanik. Bewegungen und Kräfte des Menschen werden erfasst, ausgewertet (z. B. Berechnung von Gelenkkräften) und für weitere Analysen (z. B. vorwärts-dynamische Simulation) aufbereitet.

Neben der Forschung und Entwicklung in medizinischer Rehabilitation und der Entwicklung neuer digitaler Prozessketten für die Medizintechnik liegt ein Schwerpunkt auf der Datenerfassung für kinetische Menschmodelle zur biomechanischen Analyse der Hand-Arm-Belastung.

In Kooperation mit dem Exzellenzcluster "Simulation Technology" der Universität Stuttgart bildet das Fraunhofer IPA mit seiner Infrastruktur und Vernetzung eine starke Basis, um die vielen Facetten der interdisziplinären Forschung auf dem Gebiet der Biomechanik abzudecken. Insbesondere im Bereich der virtuellen Entwicklung und Analyse von orthopädischen Anwendungen (Exo- und Endoprothesen) werden die Kompetenzen so an einem einzigen Standort gebündelt.

Ausstattung

• Laborfläche 1: 90 m² Modulbodenfläche mit maximal 11 m Länge, Treppen-/Rampensystem zur Integration von Kraftmessplatten
• Laborfläche 2: Modulbodenfläche, 4 x 3 m, im Applikationszentrum Industrie 4.0 (Fabrikhalle mit Rolltor-Zugang für Industrieaufbauten)
• RK Rose+Krieger Modulbodensystem für variable Positionierung von Kraftmessplatten
• adaptive Testaufbauten mit Aluminium-Profilsystemen

Mess-Systeme

• Optische 3D-Bewegungserfassung mit Infrarot-Kamerasystem (Qualisys QTM 19 Kameras)
• 3D-Bewegungserfassung mit Inertialsensor-System (Xsens MVN Awinda)
• 4 Kraftmessplatten für 3D-Bodenrektionskräfte (AMTI AccuGait)
• 5 mobile Kraft- und Momentensensoren, z.B. für Handkräfte oder in Prothesen-Aufbauten (College Park iPecs, Sensix 6D Sensor)
• Druckverteilungsmessung mit spezifizierten Sensormatten (Novel PEDAR, Novel PLIANCE)
• kabellose Druckmess-Sohlen (Moticon OpenGo)
• 2D-Goniometer-System für Gelenkwinkelmessung (Delsys Trigno)
• 3D-Wirbelsäulen-Vermessung (Lukamed MediMouse)
• 3 Laserscanner, mobil-handgehalten, mit Farbinformation (Faro Freestyle)
• kabelloses 16 Kanal EMG-Systeme zur Erfassung der Muskelaktivität (Delsys Trigno)
• Sensor-Brustgurt für EKG, Biosignal- und Stress-Identifikation (Hidalgo Equivital)
• Laufband mit integrierter Druckmessplatte (Zebris)

Analyse-Systeme

• Invers-dynamamische Analyse der Belastung am Menschen (C-Motion Visual 3D, AnyBody Simulation)
• Konstruktion und Mensch-Technik-Interaktion (Solid Works Motion Simulation, AnyBody Simulation mit Solidworks-To-AnyBody zur Modifikation von Körpermodellen
• 3D-Scandaten-Verarbeitung (Geomagic Freeform plus, Geomagic Wrap)
• Umfassende Datenauswertung und –aufbereitung mit Mathworks MATLAB (inkl. zahlreicher Toolboxen)

Unser Leistungsangebot

• Analyse menschlicher Bewegungen
• Arbeitsergonomische Betrachtungen
• Biomechanische Evaluation von Produkten
• Design und Konstruktion von körpergetragenen Systemen
• Individualisierung in Design, Konstruktion und Tests mit biomechanischen Daten
• Verknüpfung von menschlicher Bewegung mit mechanischen Test- und Prüfverfahren