Digitale Biomechanik – modellgestützte Evaluation und Optimierung

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Muskuloskelettale Menschmodelle

Die biomechanische Interaktion von physischen Assistenzsystemen (u.a. Exoskeletten) mit dem menschlichen Körper ist ausschlaggebend für deren Funktion. Körpergetragene Systeme sollten sowohl anwendungs-, als auch personenorientiert verstanden werden, um Ergonomie und Wirksamkeit zu gewährleisten. Dabei helfen individuelle muskuloskelettale Menschmodelle, mit Hilfe derer die biomechanischen Eigenschaften des menschlichen Körpers approximiert und die Auswirkungen des Assistenzsystems objektiviert werden können. Dazu werden die Modelle auf Basis real erfasster Bewegungs- und Belastungsdaten aus dem Labor oder Anwendungsfeld eingestellt.

Die aus den Simulationen ermittelten biomechanischen Beanspruchungsänderungen liefern eine objektive Grundlage für die Evaluation des Assistenzsystems, z.B. zur Prävention von muskuloskelettalen Erkrankungen oder Komfortbewertung. Des Weiteren können mit Hilfe des Modellierungsansatzes systematische und quantitative Optimierungen des mechanischen Designs durchgeführt werden. Langfristig ist das Ziel mit Hilfe von biomechanischen Modellen anwendungs- und personenoptimierte Assistenzsysteme zu entwickeln.

Unsere Angebote

Wir unterstützen Sie bei:

  • der biomechanischen Analyse von Bewegungsszenarien bei Ihnen vor Ort
  • der Konzeption, Durchführung und Auswertung von Messungen im Bewegungslabor am Fraunhofer IPA
  • der Konzeption, Entwicklung und Design-Optimierung von physischen Assistenzsystemen
 

ExoPflege

Ein nutzerfreundlicher, aktiv angetriebener und anthropomorher Exoskelett-Demonstrator soll für den hochbelasteten Pflegebereich entwickelt und im Klinikumfeld optimiert und evaluiert werden.

Publikation

Biomechanical Model-Based Development of an Active Occupational Upper-Limb Exoskeleton to Support Healthcare Workers in the Surgery Waiting Room

Vorträge

Occupational exoskeletons as advanced ergonomic devices – How the AnyBody Modeling System can be applied. Webinar hosted by AnyBody Technology A/S, Mark Tröster, Associate Researcher at Fraunhofer IPA, 5. November 2020.