Schritte sammeln und Dinos füttern

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Mit aktive Orthesen Bewegungsabläufe üben

Bei Kinderrheuma sind unter anderem die Gelenke der kleinen PatientInnen schwer entzündet. Dadurch haben sie Schmerzen bei alltäglichen Bewegungen oder Probleme beim Laufen. Mit viel Physiotherapie und den richtigen Medikamenten kann diese Krankheit gut behandelt werden. Zusätzlich bekommen die Kinder sogenannte Orthesen. Das sind Schienen, die die Knochen entlasten und die Haltung der Gelenke stabilisieren sollen. In seinem Projekt KORA optimiert der Ingenieur Prof. Dr. Wagner die passiven Schienen mit einer Menge Technik, um den Kindern noch besser bei der Heilung zu helfen.

Der zweite Teil des Projektnamens beschreibt gleich den Kern des Vorhabens, die aktive Orthese. „Aktiv“ bedeutet, dass die Orthesen nicht nur als passive Schienen funktionieren, sondern ähnlich wie ein Exoskelett bestimmte Bewegungsabläufe motorisch unterstützen. „Das ist wirklich komplex zu programmieren. Damit eine Bewegung bei der Ausführung unterstützt werden kann, muss das System bereits vor der Ausführung wissen, was der Nutzer oder die Nutzerin beabsichtigt zu tun“, schildert Wagner. Dafür forscht das interdisziplinäre Team an einer intelligenten Sensorik mit KI und maschinellen Lernsystemen. Dabei kommen eine Menge ExpertInnen zusammen, erklärt Wagner: „An dem Projekt arbeiten ExpertInnen aus der Mechatronik, Atronik, der Softwareentwicklung und dem Design. Als IngenieurIn sitzt man nicht alleine in seinem stillen Kämmerlein, sondern ist viel im Austausch, um gemeinsam eine Lösung für das Problem zu finden.“ Damit die Orthese genau weiß, wie sich das Kind gerade bewegt, liegt in ihr eine sensible Sohle. Die technische Einlegesohle ist hauchdünn und von elektrischen Leiterbahnen durchzogen, welche erkennen wie die Lastverteilung aussieht.

Erfahre mehr!

Fabienne wollte mit ihrer Bachelorarbeit nicht nur ihr Studium beenden, sondern direkt einen echten Mehrwert leisten. Denn Design ist für sie so viel mehr als nur „Dinge schön machen“. Genau wie ihre ingenieurwissenschaftlichen KollegInnen versucht sie für bestimmte Probleme eine Lösung zu finden. Das Problem in diesem Fall ist die mangelnde Motivation der Kinder sich Zeit für das anstrengende Training zu nehmen. Da macht das Training mit dem Dino, dem Luftballon oder der Katze gleich viel mehr Spaß. Mit dem Dino wird Bücken und Strecken trainiert, dabei heben die Kinder eine virtuelle Banane hoch und reichen sie dem Dino als Snack. Der Luftballon trainiert das Hüpfen, denn bei jedem Sprung fliegt er ein Stück höher. Mit der Katze wird eigentlich das Schleichen geübt, aber manchmal kommt es doch ganz anders: „Statt die Katze schlafen zu lassen, fing ein Kind an sich schnell auf die Katze zuzubewegen, um sie zu erschrecken. Die Arbeit mit Kindern war immer wieder überraschend“, erinnert sich Fabienne. Design für Kinder ist einzigartig. Um anderen eine Starthilfe bei solchen kindgerechten Designs zu geben, schrieb Fabienne im Rahmen ihrer Bachelorarbeit ein Handbuch mit einigen Grundlagen. Damit hat sie direkt einen doppelten Mehrwert aus ihrer Abschlussarbeit gezogen.

Und was kann KI sonst noch?