Die Polytechnische Universität Mailand setzt SensoJoints in Reha-Robotik-Forschungsprojekt ein.
Forscher von NEARLab und WE-COBOT LAB (Polytechnikum Mailand) haben kürzlich ein SensoJoint erworben, um es in einem medizinischen Forschungsprojekt für Knie-Rehabilitation einzusetzen – und sind begeistert von der Performance der Sensodrive Antriebseinheit.
SensoJoint trainiert schwache Beinmuskeln
Das Ziel der Mailänder Forscher ist es, motorische Reha-Maßnahmen für die unteren Gliedmaßen durch eine kooperative Mensch-Roboter-Interaktion im Kniegelenk zu erweitern und zu verbessern. Das SensoJoint wird dazu seitlich an einem speziellen Rollstuhl montiert und mit Hilfe einer speziellen Orthese am Knie des beeinträchtigten Patienten befestigt.
Dank seiner präzisen Drehmomentregelung ermöglicht das SensoJoint eine Vielzahl verschiedenster Trainings-Modi, welche von starren Mobilisierungsübungen bis hin zu Übungen mit geringem Widerstand reichen, die in verschiedenen Phasen des Rehabilitationsprozesses eingesetzt werden. Darüber hinaus können die Sensoren des SensoJoint auch hochpräzise Messungen für die klinische Bewertung der Rehabilitationsbehandlung liefern.
Perfekte Trainingsunterstützung durch marktführende Technologie
Robotersysteme und funktionelle elektrische Stimulation (FES) sind beides gängige Technologien, die in der motorischen Rehabilitation eingesetzt werden, stoßen aber irgendwann an ihre Grenzen. Um die Schwächen beider Ansätze zu überwinden, wurden daher hybride, kooperative Lösungen entwickelt, die beide Ansätze vereinen. In diesem Fall wurden dafür die zwei Module SensoJoint und FES kombiniert.
Einerseits wurden per FES motorische Neuronen stimuliert, um künstliche Muskelkontraktionen zu erzeugen. Gleichzeitig wurde die Bewegung selbst durch das SensoJoint verstärkt, um die Bewegungskraft des Patienten zu erhöhen – präzise geregelt durch flexible Steuerungsalgorithmen.
Dank des drehmomentgeregelten Antriebs kann die Steuerlogik die Interaktionskräfte zwischen der menschlichen Gliedmaße und dem Robotersystem direkt regeln. So wird die Bewegung des Beines unterstützt und an die vom Menschen initiierten Bewegungen angepasst, welche der SensoJoint Drehmomentsensor erfasst.
Das Prinzip ist das eines E-Bikes – das Besondere in diesem Fall ist, dass ein SensoJoint auch die kleinste durch den Patienten erzeugte Kraft erfassen kann – und diese Kraft dann fein reguliert verstärkt, sodass sich das Bein tatsächlich durch die interne Stimulation (Willen des Patienten) bewegen lässt.
Die stufenlose, fein dosierbare Regelungsmöglichkeit kann bei Patienten mit stärkeren Muskeln dann später auch genutzt werden, um eine Gegenkraft zu simulieren, welche der Patient überwinden muss. Wie bei einem Fitnessgerät kann das Belastungsprofil also variabel und absolut patientenspezifisch dosiert werden.
Individuelle Schulung durch Sensodrive Experten
Um die Mailänder Forscher optimal bei ihren Forschungen zu unterstützen, lud Sensodrive zwei Mitarbeiter des NEARlab im Vorfeld zu einer speziellen Schulung nach Wessling ein. In einem individuell konzipierten Workshop vermittelten die Sensodrive Experten, wie man das SensoJoint in ein neues System integriert und bedient. Alle für das Projekt relevanten Features konnten zudem in einem umfangreichen Hands-on-Training direkt ausprobiert werden.
SensoJoint überzeugt in jeder Hinsicht
Das italienische Forschungsteam des NEARlab hatte auf der Suche nach dem passenden sensitiven Antrieb eigens eine Marktanalyse gestartet und sich schließlich für das SensoJoint entschieden. Eine Entscheidung, die es nicht bereute – die Forscher waren sowohl vom Integrationslevel als auch von der Performance der Antriebseinheit rundum begeistert.
