Mechatronische Systeme in der Prothesen- und Orthesenentwicklung - Aktive Systeme in der Orthopädie und deren Anforderungen an die Komponentenentwicklung

Der Gang mit Bein-Prothesen ist energetisch ineffizient. Ein Amputierter benötigt zwischen 30% und 60% mehr Energie [AU; Waters] als ein Gesunder. Neue Entwicklungen im Bereich der Prothesensysteme gehen immer mehr in die Richtung von komplett integrierten mechatronischen Lösungen. Die Abteilung Orthopädie und Bewegungssysteme des Fraunhofer IPA beschäftigt sich mit der Entwicklung von aktiven Prothesensystemen, welche durch eine aktive Energiezufuhr eine Effizienzsteigerung beim Gehen ermöglichen soll. Hierbei ist eine komplette mechatronische Systembetrachtung und Optimierung für das Prothesensystem notwendig. Forschungsergebnisse aus den Bereichen Robotik, Sensorik, Antriebs- und Steuerungstechnik gehen in die neuesten Entwicklungen in der Prothesentechnik ein. In diesem Vortrag werden die Anforderungen an die Systemkomponenten erläutert und somit dargestellt welche notwendigen Entwicklungen auf den Gebieten Leichtbau, Sensorik, Steuerungs- und Regelungstechnik sowie Antriebstechnik notwendig sind um für zukünftige Prothesengenerationen entsprechende Lösungen bereitstellen zu können. Angefangen mit einer Marktbetrachtung, welche die Motivation für die F&E-Arbeiten in diesem Gebiet sind, wird schließlich auf die Anforderungen für die Teilkomponenten und deren notwendige Verknüpfung zu einem Gesamtsystem eingegangen.