Hand­pro­the­sen­steue­rung durch Blick­ver­fol­gung und Objekterkennung

H. Mül­ler, M. Atzori
Der Arti­kel beschreibt das an der Fach­hoch­schu­le West­schweiz (HES-SO) in Sierre (Kan­ton Wal­lis) ange­sie­del­te For­schungs­pro­jekt „Mega­ne­Pro“, in dem ein soge­nann­ter Eye­tra­cker zur Blick­ver­fol­gung und eine Kame­ra aus der Per­spek­ti­ve eines Men­schen mit Ampu­ta­ti­on benutzt wer­den, um eine Hand­pro­the­se zu steu­ern. Die auf die­se Wei­se gewon­ne­nen Infor­ma­tio­nen wer­den zusätz­lich zur klas­si­schen Elek­tro­myo­gra­fie (sEMG) ein­ge­setzt. Dabei wer­den die Objek­te im Sicht­feld der Per­son mit­tels Eye­tra­cker-Bril­le iden­ti­fi­ziert und mit­tels Auge-Hand-Koor­di­na­ti­on fest­ge­stellt, wel­ches Objekt gegrif­fen wird (in der Regel wird ein Objekt etwa 400 ms vor dem Griff mit den Augen fixiert). Dadurch kann die Steue­rung der expe­ri­men­tel­len Pro­the­se ver­bes­sert werden.

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Die Rol­le der sEMG-Mes­sung in der Bewegungsanalyse

C. Dis­sel­horst-Klug
Die The­ra­pie von Bewe­gungs­ein­schrän­kun­gen bedarf einer objek­ti­ven und quan­ti­ta­ti­ven Beur­tei­lung des Bewe­gungs­ver­mö­gens. Da die Bewe­gungs­aus­füh­rung und das der Bewe­gung zugrun­de­lie­gen­de mus­ku­lä­re Koor­di­na­ti­ons­mus­ter nicht unab­hän­gig von­ein­an­der sind, müs­sen bei­de Aspek­te in die Beur­tei­lung des Bewe­gungs­ver­mö­gens ein­flie­ßen. 3D-Bewe­gungs­ana­ly­se und Ober­flä­chen-Elek­tro­myo­gra­phie (sEMG) sind geeig­ne­te Ver­fah­ren, zeit­lich auf­ein­an­der syn­chro­ni­siert die benö­tig­ten Infor­ma­tio­nen zu lie­fern. Jedoch sind die sEMG-Signa­le und das dar­aus resul­tie­ren­de mus­ku­lä­re Koor­di­na­ti­ons­mus­ter häu­fig schwer zu inter­pre­tie­ren. Der fol­gen­de Bei­trag zeigt auf, wie durch Kom­bi­na­ti­on von Bewe­gungs­ana­ly­se und sEMG zuver­läs­si­ge Infor­ma­tio­nen und ein­fach inter­pre­tier­ba­re Mess­grö­ßen gewon­nen wer­den können.

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Eine Simul­tan­steue­rung für myo­elek­tri­sche Handprothesen

J. M. Hah­ne, M. A. Schweis­furth, K.-R. Mül­ler, D. Fari­na
Elek­tro­myo­gra­phi­sche (EMG) Signa­le wer­den zur Steue­rung von Hand- und Arm­pro­the­sen ver­wen­det. Bei kon­ven­tio­nel­len, han­dels­üb­li­chen Steue­run­gen kön­nen dabei jedoch die Funk­tio­nen (wie etwa „Hand öffnen/schließen“ oder „Rota­ti­on“) immer nur ein­zeln und sequen­zi­ell ver­wen­det wer­den. Um trotz­dem meh­re­re Frei­heits­gra­de steu­ern zu kön­nen, ist eine Aus­wahl des akti­ven Pro­the­sen­ge­lenks über eine Co-Kon­trak­ti­on, die Anstiegs­ge­schwin­dig­keit des EMG-Akti­vi­tät­signals oder ande­re Metho­den not­wen­dig. In die­sem Arti­kel wird eine neu­ar­ti­ge Simul­tan­steue­rung meh­re­rer Frei­heits­gra­de vor­ge­stellt und an einer Per­son mit trans­ra­dia­ler Ampu­ta­ti­on getestet. 

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