Funktionalisierte Orthopädietechnik

Funktionalisierte orthopädische Hilfsmittel stellen eine innovative Antwort auf die Herausforderungen dar, denen Menschen mit Einschränkungen ihrer Mobilität gegenüberstehen. Diese Hilfsmittel sind darauf ausgerichtet, nicht nur die Mobilität zu verbessern, sondern auch den individuellen Bedürfnissen und Anforderungen gerecht zu werden. Bisherige Lösungen unterliegen jedoch erheblichen Limitationen im Hinblick auf die Integrierbarkeit im Hilfsmittel und im Alltag der Betroffenen. 

Um eine bedarfsgerechte Versorgung zu ermöglichen, sind weitere Forschungsarbeiten notwendig:

  • Entwurf, Auslegung, Umsetzung und Erprobung mechatronischer Systeme und Systemkomponenten zur Anwendung am Menschen
  • Erforschung von adaptiven Mechanismen und intelligenten Strukturelementen
  • Untersuchung des Integrationspotenzials verschiedener Sensorprinzipien

Eine der zentralen Herausforderungen besteht in der Analyse und Abbildung der komplexen Zusammenhänge der Mensch-Technik-Schnittstelle, wobei die individuelle Intervariabilität der Betroffenen berücksichtigt werden muss. Jeder Mensch ist einzigartig, und die Vielfalt der Bedürfnisse erfordert eine detaillierte Untersuchung, um personalisierte und effektive Lösungen zu schaffen. Die Abbildung der Interaktion zwischen dem Menschen und dem Hilfsmittel in multiphysikalischen Modellen ermöglicht es, die Wechselwirkungen besser zu verstehen und somit gezieltere Hilfsmittel zu gestalten.

Eine weitere Herausforderung ist der Entwurf neuartiger Analysemethoden und Anpassungstechnologien zur Integration in orthopädische Hilfsmittel unter Wahrung eines funktionalen Designs. Die Herausforderung liegt darin, nicht nur technologische Innovationen zu schaffen, sondern auch sicherzustellen, dass diese nahtlos in den Alltag der Betroffenen integriert werden können. Dies erfordert eine sorgfältige Balance zwischen Funktionalität, Ästhetik und Benutzerfreundlichkeit, um Akzeptanz und Anwendungsbereitschaft zu fördern.

Die Lösung dieser Herausforderungen eröffnet nicht nur neue Perspektiven für die individuelle Anpassung von orthopädischen Hilfsmitteln, sondern trägt auch dazu bei, die Lebensqualität von Menschen mit körperlichen Einschränkungen zu verbessern und auch neue Standards in der Gesundheitsversorgung und Technologie zu setzen.

Eckdaten zum Projekt

Projektpartner

  • Bundesfachschule für Orthopädie-Technik
  • TU Chemnitz, Professur Adaptronik und Funktionsleichtbau

Weitere Publikationen

Jahr
Year
Titel/Autor:in
Title/Author
Publikationstyp
Publication Type
2023 Development of Adaptive Connectors Based on Shape Memory Alloys
Hofer, Andreas; Pagel, Kenny; Thüsing, Kai; Langbein, Sven; Lembke, Dietrich; Drossel, Welf-Guntram
Konferenzbeitrag
Conference Paper
2023 Determination of Material Parameters and FEM Simulation for the Development of a Design System for Shape Memory Springs
Hiekel, Alexander; Hoffmann, Florian; Krieg, Romina; Theiß, Ralf; Pagel, Kenny; Pelshenke, Christian; Horn, Simon; Mehrbakhsh, Mehrdad; Drossel, Welf-Guntram; Dültgen, Peter
Konferenzbeitrag
Conference Paper
2023 High Load NiTi Shape Memory Alloy Actuators: A Study of Cyclic Behavior
Thüsing, Kai; Hofer, Andreas; Pagel, Kenny; Weck, Christian; Drossel, Welf-Guntram
Konferenzbeitrag
Conference Paper
2023 Iron‐based shape memory alloy active assembly connectors for civil structures
Thüsing, Kai; Sobotta, Sacha; Schlüter, Dominik; Hoinka, Jennifer; Ayoubi, Mazen; Kropp, Thomas; Schumann, Alexander; Drossel, Welf-Guntram
Zeitschriftenaufsatz
Journal Article
2022 Development of Contacting Solutions for Shape Memory Alloy Wires
John, Benjamin; Pagel, Kenny; Langbein, Sven; Drossel, Welf-Guntram
Konferenzbeitrag
Conference Paper
2022 Hybrid Integration of a Shape Memory Alloy Actuator for Micro Thermal Mechanical Systems
Hoffmann, Daniel; Pagel, Kenny; Spieth, Sven; Herrlich, Simon; Dehé, Alfons
Konferenzbeitrag
Conference Paper
2022 Characterization and Modeling of the System Behavior of High Load SMA Actuators
Maiwald, Daniel; Trittler, Tönnis; Bucht, André; Pagel, Kenny; Drossel, Welf-Guntram
Konferenzbeitrag
Conference Paper
2022 Development of Design Principles for SMA Wave Springs
Pagel, Kenny; Gnauck, Marco; Stapf, Thomas; Drossel, Welf-Guntram
Konferenzbeitrag
Conference Paper
2021 Everting of tubular net structures based on Shape Memory Alloys
Hensel, Sebastian; Boxberger, Lukas; Weisheit, Linda; Schellnock, Julia; Thielsch, Juliane; Riedel, Frank; Drossel, Welf-Guntram
Zeitschriftenaufsatz
Journal Article
2020 Development of a Shape Memory Alloy Actuator for a Micromechanical Sterilisation Cycle Counter
Pagel, Kenny; Esch, Jonas; Hoffmann, Daniel; Trautner, Heiko; Herrlich, Simon; Spieth, Sven; Drossel, Welf-Guntram
Vortrag
Presentation
2018 Entwicklung und experimentelle Untersuchung eines Klemmmechanismus auf Basis von Hochlast-Formgedächtnisaktorik
Gendre, Baptiste
Diplomarbeit
Diploma Thesis
2017 Sensing and actuating functions by shape memory alloy wires integrated into fiber reinforced plastics
Senf, Björn; Mäder, Thomas; Navarro Y De Sosa, Iñaki; Bucht, Andre; Knobloch, Marcus; Löpitz, David; Drossel, Welf-Guntram
Zeitschriftenaufsatz
Journal Article
2017 Design and experimental validation of a hybrid actuator based on piezoceramics and shape-memory-alloys
Pagel, Kenny; Drossel, Welf-Guntram
Aufsatz in Buch
Book Article
2016 Development of patient-specific orbital floor implants made of shape memory alloys
Rotsch, Christian; Grunert, Ronny; Lichtenstein, Jürgen; Wagner, Maximilian; Essig, Harald; Posern, Susanna; Pabst, Friedemann; Hanus, Sybille; Reichmann, Volkmar; Drossel, Welf-Guntram
Vortrag
Presentation
2016 Development of patient-specific orbital floor implants made of shape memory alloys
Rotsch, Christian; Grunert, Ronny; Lichtenstein, Jürgen; Wagner, Maximilian; Essig, Harald; Posern, Susanna; Pabst, Friedemann; Hanus, Sybille; Reichmann, Volkmar; Drossel, Welf-Guntram
Zeitschriftenaufsatz
Journal Article
2016 Evaluation of shape memory alloy bulk actuators for wear compensation in ball screw drives
Drossel, Welf-Guntram; Junker, Tom; Bucht, Andre; Navarro Y De Sosa, Iñaki; Pagel, Kenny
Konferenzbeitrag
Conference Paper
2016 Adjustable bone fixation of an artificial hip stem by using an intergrated sensor actuator system
Rotsch, Christian; Gille, Katarina; Hunger, Sandra; Heinig, Andreas; Grätz, Hagen; Schulze, Christian; Bader, Rainer; Drossel, Welf-Guntram; Ettrichrätz, Martin; Töppel, Thomas
Zeitschriftenaufsatz
Journal Article
2015 Characterization of shape memory alloy wires integrated into lightweight structures
Senf, Björn; Bucht, Andre; Drossel, Welf-Guntram; Elibol, Cagatay; Wagner, Martin Franz-Xaver
Konferenzbeitrag
Conference Paper
2015 The complexity of product development processes of actuator components based on SMA
Pagel, Kenny
Vortrag
Presentation
2015 Development of shape memory alloy actuators with inherent guidance function
Drossel, Welf-Guntram; Zorn, Wolfgang; Bucht, Andre; Kunze, Holger; Ettrichrätz, Martin; Pagel, Kenny
Zeitschriftenaufsatz
Journal Article
Diese Liste ist ein Auszug aus der Publikationsplattform Fraunhofer-Publica

This list has been generated from the publication platform Fraunhofer-Publica