Projektbeschreibung
Neue Technologie für robotergestützte Physiotherapie
Im Vergleich zur wiederholten manuellen Therapie ermöglicht der Einsatz von Robotertechnologien intensive Langzeitbehandlungen zur Rehabilitation zu geringeren Kosten. Insbesondere die Kombination von elektrischer Stimulation der menschlichen Motorik mit einem aktiven Exoskelett gewinnt in der Rehabilitation für Menschen mit Mobilitätseinschränkungen zunehmend an Bedeutung. Im Rahmen des EU-finanzierten Projekts ReHyb wird ein patientenspezifisches, bedarfsgerecht unterstützendes Gerät entwickelt, das den Patientinnen und Patienten bei den Aktivitäten des täglichen Lebens behilflich ist und eine häusliche Rehabilitation mittels digitaler Lernspiele ermöglicht. ReHyb wird eine Oberkörper-Hybrid-Neuroprothese entwickeln, um eine wirkungsvolle Unterstützung anzubieten und ein angenehmes Benutzererlebnis zu erschaffen. Bei dieser werden kooperative Steuerungsstrategien auf Basis datengestützter Systemidentifikationsmethoden und probabilistischer Schätzungsverfahren für die inneren Zustände des Menschen, d. h. ein digitaler Zwilling des Nutzenden, zum Einsatz kommen.
Ziel
Advancements in mechanical engineering and automation technologies have led to global expectations for robotic devices in rehabilitation to cope with a forecast of global ageing and shortage in clinical professionals in the near future. In particular, stroke patients often have to go through extensive rehabilitation or lose daily skills required for an independent self-determined life due to motor deficits. In contrast to classical physical therapists, robotic systems are able to tirelessly and precisely apply intense manual labour, while accurately measuring performance and improvements of the patient. Active exoskeletons meet these requirements and possess the additional advantage of non-stationary design that allows for flexible training and mobility of the patient. Preliminary studies indicate that the training efficiency can be improved if, in addition to the guidance by the exoskeleton, the users motor functions are actively controlled using functional electrical stimulation (FES). Such hybrid systems are advantageous because the users’ own muscular activity initialise the movements and are not passively guided through an external force. However, the required control which coordinates the active exoskeleton and stimulation for the human motor functions, especially in terms of dexterity skills necessary for activities of daily living, is more complex due to the unsolved questions on shared control and the missing models of the human motor function with respect to FES. Thus, the ReHyb project designs an upper-body hybrid neuroprosthesis using cooperative control strategies based on data-driven system identification and probabilistic estimation techniques for the internal human states, namely digital twin of a user. Our goal is a patient-specific, assist-as-needed device which maximises the training efficiency during home-based rehabilitation as means of serious gaming, and offers a pleasant user experience by supporting patients in daily life activities.
Wissenschaftliches Gebiet
- medical and health sciencesclinical medicinephysiotherapy
- social sciencessociologyindustrial relationsautomation
- engineering and technologymechanical engineering
- medical and health sciencesbasic medicineneurologystroke
- engineering and technologyelectrical engineering, electronic engineering, information engineeringelectronic engineeringrobotics
Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
Thema/Themen
Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
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H2020-ICT-2019-2
Finanzierungsplan
RIA - Research and Innovation actionKoordinator
80333 Muenchen
Deutschland