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EU-Projekt ACANTO

Der Rollator als Motivator

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Rollator 2.0 – Arzthelfer und persönlicher Trainer.

Forscher von Siemens Österreich entwickelten den Friendly Robot Walker "FriWalk" mit: Er analysiert Gangmuster und kann noch mehr.

Im EU-Projekt ACANTO (A CyberphysicAl social NeTwOrk using robot friends) arbeiten zehn Projektpartner aus sechs europäischen Ländern, darunter Forscher von Siemens Österreich, an einem neuen System für die Ganganalyse. Der dabei entwickelte Friendly Robot Walker „FriWalk“ besteht aus einem vierrädrigen Rollator, der mit Tiefensensoren und Kameras ausgestattet ist. Zusätzlich trägt der Nutzer für die klinische Analyse spezielle Schuheinlagen mit Drucksensoren. FriWalk ermittelt die genaue Position der Füße am Boden, ihre Ausrichtung und Druckkraft. Aus diesen Parametern werden semantische Informationen wie Schrittlänge und -breite sowie der Geh-Rhythmus abgeleitet. „Wir verarbeiten 15 bis 20 Bildfrequenzen pro Sekunde, so entsteht ein virtueller Laufteppich, auf dem man die Fußabdrücke am Boden mit ihrer Druckverteilung und auch den Bewegungsverlauf der Füße in der Luft erkennt“, erklärt Josef Birchbauer, Experte für Bilddatenanalyse bei Siemens Corporate Technology. 

Laufteppich kostspielig
Veränderungen im Gangbild können erste Anzeichen für eine neurologische Erkrankung wie Morbus Parkinson oder Demenz sein. Rücken- und Bandscheibenbeschwerden wiederum sind oft auf Haltungs- und Gehfehler zurückzuführen. Ein gängiges technisches Hilfsmittel für die medizinische Diagnose sind speziell entwickelte Laufteppiche. Der Patient geht dabei mehrmals über den Laufteppich und mithilfe von Sensoren wird der Druck, mit dem jemand auftritt, gemessen. Computergestützt werden aus den verschiedenen Belastungsphasen Details zum Gangbild errechnet. Doch diese Methode hat laut Birchbauer einige Nachteile: „Es entsteht eine künstliche Situation. Der Patient steht unter Beobachtung und hat das Gefühl über einen Laufsteg zu gehen. Das verändert das normale Gangmuster. Zudem ist ein Laufteppich kostspielig und in der Länge auf wenige Meter begrenzt“.

Verbesserung durch FriWalk
FriWalk ist kostengünstiger als ein Laufteppich und bietet eine umfassendere Datenqualität. Analog zu einem 24 Stunden EKG kann die Person längere Strecken mit dem Rollator fahren. Der Arzt kann dadurch Phänomene erkennen, die möglicherweise erst unter längerer Belastung auftreten. Siemens erforscht anhand dieser Anwendung die Leistungsfähigkeit der Kombination verschiedener Sensorsysteme. Diese sogenannte Sensordatenfusion ist auch der Schlüssel für zahlreiche Anwendungen im Industriebereich, in dem die Ergebnisse des Projektes letztendlich ihre Anwendung finden sollen.

"Weniger als 2.000 Euro"
„Unser Ziel ist eine Version des Rollators für Krankenhäuser und eine günstigere für Familien zu realisieren, die weniger als 2.000 Euro kostet“, sagt Projektleiter Luigi Palopoli von der italienischen Universität Trento. Abseits des medizinisch-diagnostischen Einsatzes, könnte FriWalk im Sinne eines persönlichen Trainers wirken. Verwandte, enge Freunde oder der Nutzer selbst tragen Informationen über Gewohnheiten und Vorlieben in ein „FriTablet“ ein. Anhand dieses Nutzerprofils schlägt FriWalk passende Bewegungsaktivitäten vor – zum Beispiel den Besuch einer Ausstellung oder einen Einkaufsbummel. Primär werden die Interessen jedoch aus der Beobachtung vergangener Situationen abgeleitet, in welchen der körperliche und emotionale Zustand des Nutzers erfasst wurde. Dafür wird die mobile Gehhilfe mit zusätzlichen Sensoren ausgestattet, die berührungslos die Herzfrequenz messen und in der Lage sind, Emotionen vom Gesichtsausdruck abzuleiten. Über Gestenerkennung wird das Gerät zudem benutzerfreundlich steuerbar sein.

Autor:
Claus Gerhalter

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