Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Interaktive Medizintechnik

15.05.2012
16. bis 18. Mai 2012
ORTHOPÄDIE + REHA-TECHNIK
2012
Messe Leipzig
Halle 1 | Stand C 34

Das Fraunhofer IPA präsentiert auf der Orthopädie + Reha-Technik den Prototyp einer aktiv angetriebenen Knieprothese mit neuester Technologie. Eine solche marktfähige Prothese reduziert den Eigenaufwand sich fortzubewegen, unterstützt den Träger bei seinen Alltagsaufgaben und verbessert damit wesentlich seinen Lebensstandard. Durch ihre modulare Bauweise lässt sich Gewicht einsparen und über zusätzliche Komponenten ihre Energieeffizienz weiter steigern.

Zunehmende Zivilisationskrankheiten wie Diabetes und Gefäßerkrankungen lassen den Bedarf an Orthesen und Prothesen besonders in Europa stetig steigen. Darüber hinaus sind vor allem im Bereich der unteren Extremitäten Amputationen häufig mit Bewegungseinschränkungen und weiteren Krankheitsrisiken verbunden. Nach aktuellem Stand der Wissenschaft benötigt ein Mensch beim Gehen mit einer rein passiven Prothesen bis zu 60 Prozent mehr Energie als ein gesunder Mensch, da sich passive Prothesen nur schlecht an die jeweilige Bewegungssituation anpassen können.

Innovative Knieprothese für aktive Unterstützung
Bei elektronisch gesteuerten Prothesensystemen unterscheidet man zwischen aktiv gesteuerten (elektronischen) und aktiv angetriebenen Systemen. Rein aktiv gesteuerte, elektronische Systeme setzen gezielt Bremsmechanismen ein, um adaptiv in verschiedenen Situationen das Verhalten der Prothese an die Gegebenheit im Gangzyklus anzupassen. Die Zufuhr von Energie ist nicht möglich. Im Gegensatz dazu wird bei aktiv angetriebenen Prothesensystemen der Prothesenträger durch den Einsatz von elektromechanischen Antriebssystemen in der Prothese aktiv während des Ganges unterstützt. Die dem System zugeführte Energie wurde zuvor in einem Akkumulator gespeichert. Ein entscheidender Unterschied, der die IPA-Wissenschaftler veranlasste, die Entwicklung der aktiv angetriebenen Prothesensysteme voranzutreiben.
Neueste Technologie bringt entscheidenden Entwicklungsfortschritt
Der vom Fraunhofer IPA entwickelte aktive Antrieb einer Knieprothese erfolgt durch einen hocheffizienten elektrischen Kleinmotor und eine spezielle Getriebe-Kinematik-Kombination, die die sehr hohen Drehmomente des natürlichen Gangzyklus nachbilden. Drehmomente von 40-60 Newtonmeter sind in diesem Bereich durchaus normal. Die integrierte Trägheitssensorik basiert auf MEMS (Mikro-Elektro-Mechanische-Sensoren) und detektiert die Bewegungszustände des Prothesenträgers. Eine Integration von zu sätzlicher Sensorik zur Willkürsteuerung mittels EMG (Elektromyographie) -Sensorik ist ebenfalls implementiert, sodass die Prothese in Zukunft direkt durch entsprechende Gedanken der Träger gesteuert werden soll. Im Vergleich zu den meisten am Markt erhältlichen Produkten setzt sich die IPA-Prothese aus Standard-Komponenten zusammen. Die Übertragung der Stellgrößen vom Motor zur Knieachse findet nicht über ein Sondergetriebe, sondern über ein einfaches Zahnradgetriebe statt und bietet unterschiedlichste Modifikationsvarianten.
Forschungsprojekt bringt Wissenschaft und Industrie zusammen
Im Bereich der Forschung und Entwicklung von neuen Antriebssystemen hat das Fraunhofer IPA ein von der AIF gefördertes Verbund-Forschungsprojekt initiiert und zusammen mit Spezialisten aus der Zulieferindustrie und der Universität Stuttgart neue Konzepte für aktiv angetriebene Knieprothesen entwickelt. Interessant ist, dass in diesem Projekt die Wertschöpfungskette komplett durch Industriepartner abgedeckt wird. So werden neue Herstellungstechnologien für hoch integrierte Sensortechnik zusammen mit den Berliner Spezialisten CONTAG durchgeführt und neue Regelungsverfahren vom Stuttgarter Unternehmen ISG untersucht. Eine möglichste effiziente Prothese zeichnet sich durch einen sehr guten mechanischen, möglichst leichten Aufbau aus, der gleichzeitig den hohen Anforderungen an die resultierenden Kräfte gerecht wird. In diesem Bereich unterstützt die Firma VMR das Projekt. Für die Entwicklung hocheffizienter Antriebe und die Auslegung der Integration in der Prothese ist die Firma KAG im Konsortium beteiligt. Auf der Forschungsseite arbeiten zwei Institute der Universität Stuttgart (IEW und ISW) und das Fraunhofer IPA zusammen.
Ihre Ansprechpartner für weitere Informationen:
Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA
Dipl.-Ing. Bernhard Budaker | Telefon +49 711 970-3653 | bernhard.budaker@ipa.fraunhofer.de

Dr. med. Urs Schneider | Telefon +49 711 970-3630 | urs.schneider@ipa.fraunhofer.de

Hubert Grosser | Fraunhofer-Institut
Weitere Informationen:
http://www.ot-leipzig.de/
http://www.ipa.fraunhofer.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Messenachrichten:

nachricht Intelligente Filter für innovative Leichtbaukonstruktionen
08.12.2016 | Technische Universität Bergakademie Freiberg

nachricht Mobile Learning und intelligente Contentlösungen im Fokus
08.12.2016 | time4you GmbH

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Messenachrichten >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Rätsel um Mott-Isolatoren gelöst

Universelles Verhalten am Mott-Metall-Isolator-Übergang aufgedeckt

Die Ursache für den 1937 von Sir Nevill Francis Mott vorhergesagten Metall-Isolator-Übergang basiert auf der gegenseitigen Abstoßung der gleichnamig geladenen...

Im Focus: Poröse kristalline Materialien: TU Graz-Forscher zeigt Methode zum gezielten Wachstum

Mikroporöse Kristalle (MOFs) bergen große Potentiale für die funktionalen Materialien der Zukunft. Paolo Falcaro von der TU Graz et al zeigen in Nature Materials, wie man MOFs gezielt im großen Maßstab wachsen lässt.

„Metal-organic frameworks“ (MOFs) genannte poröse Kristalle bestehen aus metallischen Knotenpunkten mit organischen Molekülen als Verbindungselemente. Dank...

Im Focus: Gravitationswellen als Sensor für Dunkle Materie

Die mit der Entdeckung von Gravitationswellen entstandene neue Disziplin der Gravitationswellen-Astronomie bekommt eine weitere Aufgabe: die Suche nach Dunkler Materie. Diese könnte aus einem Bose-Einstein-Kondensat sehr leichter Teilchen bestehen. Wie Rechnungen zeigen, würden Gravitationswellen gebremst, wenn sie durch derartige Dunkle Materie laufen. Dies führt zu einer Verspätung von Gravitationswellen relativ zu Licht, die bereits mit den heutigen Detektoren messbar sein sollte.

Im Universum muss es gut fünfmal mehr unsichtbare als sichtbare Materie geben. Woraus diese Dunkle Materie besteht, ist immer noch unbekannt. Die...

Im Focus: Significantly more productivity in USP lasers

In recent years, lasers with ultrashort pulses (USP) down to the femtosecond range have become established on an industrial scale. They could advance some applications with the much-lauded “cold ablation” – if that meant they would then achieve more throughput. A new generation of process engineering that will address this issue in particular will be discussed at the “4th UKP Workshop – Ultrafast Laser Technology” in April 2017.

Even back in the 1990s, scientists were comparing materials processing with nanosecond, picosecond and femtosesecond pulses. The result was surprising:...

Im Focus: Wie sich Zellen gegen Salmonellen verteidigen

Bioinformatiker der Goethe-Universität haben das erste mathematische Modell für einen zentralen Verteidigungsmechanismus der Zelle gegen das Bakterium Salmonella entwickelt. Sie können ihren experimentell arbeitenden Kollegen damit wertvolle Anregungen zur Aufklärung der beteiligten Signalwege geben.

Jedes Jahr sind Salmonellen weltweit für Millionen von Infektionen und tausende Todesfälle verantwortlich. Die Körperzellen können sich aber gegen die...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Firmen- und Forschungsnetzwerk Munitect tagt am IOW

08.12.2016 | Veranstaltungen

NRW Nano-Konferenz in Münster

07.12.2016 | Veranstaltungen

Wie aus reinen Daten ein verständliches Bild entsteht

05.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Einzelne Proteine bei der Arbeit beobachten

08.12.2016 | Biowissenschaften Chemie

Intelligente Filter für innovative Leichtbaukonstruktionen

08.12.2016 | Messenachrichten

Seminar: Ströme und Spannungen bedarfsgerecht schalten!

08.12.2016 | Seminare Workshops