FußhebOr - Entwicklung einer Fußheberorthese mit aktorischen Funktionen in Leichtbauweise

Laufzeit: 12/2018-05/2021                                                                

Fördermittelgeber: Bundesministerium für Wirtschaft und Energie

Projektträger: VDI/VDE - IT, ZIM-Kooperationsprojekt

Projektpartner: TU Dresden - Institut für Leichtbau und Kunststofftechnik, Sanitätshaus Borgmann Orthopädietechnik GmbH, Dr. Schwab Gesellschaft für Technologieberatung mbH, Transceram GmbH

Fußorthesen werden zur Behandlung von Einschränkungen der Gehfähigkeit eingesetzt. Im Projekt soll eine neuartige, aktive und situationsgesteuerte extrakorporale Fußheberorthese entwickelt werden. Dabei besteht die geplante Innovation darin, dass integrierte Formgedächtnisaktoren (FGA) als künstliche Muskeln den Prozess des Fußanhebens aktiv unterstützen. Hierfür sollen die Aktoren aus mehreren drahtförmigen Strängen aus einer Formgedächtnislegierung (FGL) aufgebaut sein. Werden diese erwärmt, etwa wenn Strom hindurch fließt, wandelt sich deren metallische Gitterstruktur um und es kommt zu geometrischen Veränderungen der Ausgangsform. Zur Umsetzung der komplexen Kinematik gemäß der menschlichen Biomechanik werden die FGL-Drähte über im Projekt zu entwickelnde spezielle Keramiklager umgeleitet. Die erforderliche Energie und die Gewährleistung einer gleichmäßigen Spannung für die Formgedächtnisaktoren soll mittels Lithium-Ionen-Akkus bereitgestellt werden. Im oberen Bereich der Beinschale wird die elektronische Steuerung angebracht. Eine auf die gesamte Orthese verteilte Sensorik stellt stellt die notwendigen Informationen zur Steuerung es Impulses an die FGL-Drähte bereit. In der Sohle der Fußheberorthese wird in spezielle Pads eine Sensorik für die Erfassung der Fußposition integriert.