Projektakademie Medizintechnik: Biosignalbasierte Vorhersage von Gelenkbewegungen für mechatronische Unterstützungssysteme unter Zuhilfenahme von adaptiven Multidomänenmodellen

• Antragsteller: Professor Dr. Axel Schneider
• Fachliche Zuordnung: Medizinische Physik, Biomedizinische Technik
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 345871852

Das hier skizzierte Projekt soll die Vorhersagegenauigkeit von Muskel-Gelenk-Modellen durch Erweiterung der neurobionischen und biomechanischen Modelltopologie erhöhen, um z.B. den Phasenversatz zwischen Bewegung des biologischen und des technischen Systems während des Betriebs von Unterstützungssystemen (Orthesen etc.) zu reduzieren. Insbesondere bei sehr langsamen (bis hin zum Stillstand) und sehr schnellen Bewegungen versagen gängige Modellansätze, was unter anderem durch die Integration von erweiterten tribologischen Modellen (Bristle, Stiction, Friction, Reibhysterese etc.) in bestehende Modelle verbessert werden kann. Zusätzlich werden Blackbox-Ansätze angewendet, um bisher unberücksichtigte (evtl. unbekannte) biologische Teilaspekte zu identifizieren und diese im Modell zu repräsentieren. Die zu entwickelnden Teilmodelle werden hauptsächlich durch EMG-Signale getrieben und mit weiteren Signalquellen (mechanische Andruckkräfte) fusioniert. Lern- und Optimierungsverfahren passen die Modelle kontinuierlich an.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen