Entwicklung der Aktorik eines aktiven Kopfkissens zur Prävention von Schädelasymmetrien bei Säuglingen

Die einseitige Belastung des Kopfes von Säuglingen in der Liegeposition führt zu ungewollten Schädeldeformationen. Durch eine großflächige Verteilung der Last und den häufigen Wechsel des Auflagebereichs können solche Verformungen vermieden werden. In dieser Diplomarbeit wird die Aktorik für ein Kissen entwickelt, welches eine aktive Umlagerung des Säuglingskopfes ermöglicht und damit Schädeldeformationen vorbeugt. Die Arbeit beginnt mit einer Recherche über den Stand der Technik von Formgedächtnislegierungen (FGL) sowie Formgedächtnisaktoren und deren Kunststoffintegration. Um geeignete Konstruktions- und Funktionsmerkmale für das Lagerungskissen abzuleiten, werden passive Lagerungshilfen für Säuglinge sowie der Einsatz von FGL in Lagerungshilfen untersucht. Zu Beginn der Entwicklung wird eine Anforderungsliste für den Aktor definiert. Für das anatomische System aus Kopf und Halswirbelsäule wird ein mechanisches Ersatzmodell erstellt und mehrere Konzepte zur Erzeugung der Umlagerungsbewegung des Kopfes erarbeitet. Auf Basis dieser Konzepte werden sechs Aktorvarianten mit einem Antrieb aus FG-Elementen entworfen und die Vorzugsvariante ermittelt. Diese Variante wird detailliert entwickelt und umfangreiche Lösungsvorschläge für die Umsetzung in der Serienproduktion erarbeitet. Es folgt die Berechnung des Aktors und der Nachweis der Funktion anhand eines Funktionsmusters.