TWO Wissenswoche im RCBE

06.07.2016
Von: Dr. Alexander Leis, RCBE

Die Zukunft zur Realität machen: Das war die Devise des zweiten Teils der TWO Wissenswochen 2016 an der OTH Regensburg in den Räumen des Regensburg Center of Biomedical Engineering (RCBE).

TWO Wissenswoche 2016 im RCBE

TWO Wissenswoche 2016 im RCBE.

Die Studierenden setzten sich an zwei Tagen mit der Thematik auseinander.

Die Studierenden setzten sich mit der Thematik Mensch-Maschinen-Interaktion auseinander.

LEGO-Roboter mit LEGO-Mindstorms

Steuerung von elektrischen Systemen durch Muskelsignale anhand eines LEGO-Roboter-Modells. Die Ansätze der Arbeitsgruppen wurden im Wettkampf-Parcours miteinander verglichen.

Die erfolgreichen Wettkampf-Teilnehmer/innen wurden mit einem Pokal und essbaren Medaillen honoriert.

Die erfolgreichen Wettkampf-Teilnehmer/innen wurden mit einem Pokal und essbaren Medaillen honoriert. Fotos: RCBE

Das Thema der TWO Wissenswoche 2016 lautete "Mensch-Maschinen-Interaktion: Steuerung eines Roboters mittels Muskelsignalen". Am 24. und 25. Juni 2016 standen Studierende aus den Bachelor-Studiengängen Biomedical Engineering, Medizinische Informatik (beides OTH Regensburg) und “Medizintechnik” (OTH Amberg-Weiden) gemeinsam vor der Aufgabe, Lego Mindstorms Roboter zu bewegen – jedoch nicht mit einer herkömmlichen Fernsteuerung, sondern buchstäblich über eigene Muskelsignale.

Die beiden leitenden Professoren Prof. Dr. Sebastian Dendorfer, Biomechanik, und Prof. Dr. Lars Krenkel, Biofluidmechanik, formulierten die anspruchsvolle Aufgabenstellung so: Eine Prothese ist heutzutage viel mehr als nur ein einfaches Ersatzteil für den menschlichen Körper. Die simplen Holzstümpfe der vergangenen Jahrhunderte haben sich in raffinierte Hightech- Konstruktionen aus modernsten Materialien verwandelt. Gesunde Menschen machen sich kaum Gedanken darüber, zu welchen Leistungen ihr Körper binnen Millisekunden fähig sein muss, nur um beispielsweise einen Finger koordiniert zu bewegen oder das Anheben eines Glases zu realisieren: Vom Gehirn aus werden Signale über die Nervenbahnen zu den gerade benötigten Muskeln gesendet. Aus diesen Reizen resultiert die Bewegung, welche über Lage und Drucksensoren registriert und an das Gehirn rückgekoppelt wird. Entwickler von Prothesen versuchen, diesen Gehirn-Nerv-Muskel-Weg der Reize nachzuempfinden, so gut es geht.

Ziel der praktischen Versuchstage im RCBE in Regensburg ist es, die Steuerung von elektrischen Systemen durch Muskelsignale im Prinzip nachzuvollziehen und anhand eines LEGO-Roboter-Modells umzusetzen. Die verschiedenen Ansätze der einzelnen Arbeitsgruppen können in einem abschließenden Wettkampf-Parcours miteinander verglichen werden.

Die folgenden Arbeitsschritte mussten in den zwei Tagen zusammen umgesetzt werden:

 Konzeption und Bau eines LEGO-Roboter-Fahrzeugs mittels LEGO-Mindstorms

  • Aufnahme der Muskelsignal-Rohdaten über optimal zu platzierende EMG-(Elektromyographie)-Sensoren
  • Filterung der Muskelsignal-Rohdaten um den Roboter optimal kontrollieren zu können
  • Steuerung der Roboter mittels MatLab/LEGO-EV3-Software
  • Testung und Optimierung des erarbeiteten Systems

Die Studierenden waren mit großem Engagement dabei, der Spaß kam dabei nicht zu kurz. Der "Sieg" im Wettkampf wurde mit einem Pokal (anders als beim Fußball inklusive Inhalt) und mit (essbaren) Medaillen honoriert.

Weiteres:

Erster Teil der Wissenswoche an der OTH Amberg-Weiden

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