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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Sen­so­ri­sches Feed­back in der Handprothetik

M. A. Schweis­furth, M. Mar­ko­vic, T. Bentz, D. Wüs­te­feld, D. Fari­na, S. Dosen
Nach dem trau­ma­ti­schen Ver­lust einer Hand wird in der Regel eine ein­fa­che Moto­rik durch eine Hand­pro­the­se wie­der­her­ge­stellt. Damit kann der Pro­the­sen­nut­zer zwar funk­tio­nel­le Auf­ga­ben erle­di­gen (z. B. ein Objekt grei­fen), hat jedoch kein tak­ti­les oder pro­prio­zep­ti­ves Gefühl für die Pro­the­se. In die­sem Arti­kel wird beschrie­ben, inwie­fern die­ses feh­len­de Feed­back sich auf den Pro­the­sen­nut­zer aus­wirkt. Die For­schungs­an­sät­ze, die einen Teil des Feed­backs über sen­so­ri­sche Sub­sti­tu­ti­on nicht­in­va­siv erset­zen, wer­den vor­ge­stellt und die Stu­di­en zum poten­zi­el­len funk­tio­nel­len Nut­zen sen­so­ri­schen Pro­the­sen­feed­backs beleuch­tet. Schließ­lich wird eine Pilot­stu­die vor­ge­stellt, die ein neu­es, viel­ver­spre­chen­des Feed­back­sys­tem tes­tet und zeigt, dass Feed­back nur bei hin­rei­chend kom­ple­xen Auf­ga­ben einen funk­tio­nel­len Nut­zen bringt.

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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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