Julian Zeiss M.Sc.
Arbeitsgebiet(e)
Aktive Unterschenkelprothesen
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Darmstadt
- Betreuung der Versuche (wird in neuem Tab geöffnet) und MC (wird in neuem Tab geöffnet) im Praktikum Regelungstechnik I EP
- Betreuung der Projektseminare und Regelungstechnik Praktische Anwendungen der Mechatronik
Die menschliche Fortbewegung ist das Resultat eines faszinierenden Zusammenspiels zwischen Körpermechanik, Antriebsdynamik und nervaler Kontrolle. Bei Verlust der unteren Extremität und dem Ersatz durch passive Prothesen kommt es zu Einschränkungen in Flexibilität, Bewegungsumfang und energetischem Unterstützungsgrad. Um diese Probleme zu reduzieren, wurden in den letzten Jahren aktive Prothesen entwickelt, welche das menschliche Gelenkverhalten nachbilden. Aktuelle Studien zeigen, dass aktive Prothesenfüße zwar den Bewegungsumfang und die Leistungskurven des menschlichen Sprunggelenks beim Gehen reproduzieren können, aber auch, dass Assymetrien und kompensierende Strategien im Gangbild bestehen bleiben. Auf regelungstechnischer Ebene sind weitere Forschungsarbeiten notwendig, um möglichst viele verschiedene Bewegungen im Alltag sicher erkennen und unterstützen zu können. Auf Seiten der Hardware sind Weiterentwicklungen zur Verbesserung des Gangbildes notwendig.
Im Rahmen des DFG-Projektes werden am Fachgebiet für rtm und am KO 1876/15-1 der TU Darmstadt Regelungen für aktive Sprunggelenkprothesen sowie ein neuartiger Prothesenprototyp mit biartikulärer Gelenkkopplung untersucht. Lauflabor
Der Fokus liegt dabei auf datenbasierten Ansätzen, um auf Basis der Messgrößen einer inertialen Messeinheit im Prothesenschienbein die Gangart sowie den relativen Fortschritt im aktuellen Schritt zu bestimmen. Untersucht werden die Gangarten ebenes Gehen und Treppensteigen (aufwärts/abwärts) sowie Transitionen zwischen diesen Gangarten.
Weiterhin wird ein neuartiger, bionisch inspirierter Prothesenprototyp aufgebaut, welcher eine aktive Sprunggelenkprothese um einen biartikulären Aktor, vergleichbar zum menschlichen Gastrocnemiusmuskel, erweitert. Ziel ist es hierbei, mithilfe eines Hardwaredesigns, welches dem menschlichen Bein ähnlicher ist als einfache monoartikuläre Prohtesen, das Gangbild von Personen mit einseitiger transtibialer Amputation zu verbessern.
Thema | Typ | Status |
---|---|---|
Kraftregelung seriellelastischer Bowdenzugaktoren für orthetische und prothetische Anwendungen | Masterarbeit | beendet |
Überaktuierte Prothesenfüße mit seriellelastischen Antrieben | Masterarbeit | beendet |
Sollgrößengenerierung für aktive Prothesenfüße mittels virtueller Impedanzen | Bachelorarbeit | beendet |
Identifikation und Kraftregelung eines Bowdenzugaktors |
Projektseminar | beendet |
Sollgrößengenerierung für aktive Prothesenfüße mittels Muskelreflexmodellen |
Bachelorarbeit | beendet |
Regelung Seriellelastischer Antriebe zur Darstellung virtueller Impedanzen | Bachelorarbeit | beendet |
Regelung einer Drosselklappe mittels Microcontroller | Bachelorarbeit | beendet |
Regelung eines Ball-on-Plate Demonstrators mit drehzahlgeregelten Stellantrieben | Bachelorarbeit | beendet |
IMU-basierte Segmentwinkelschätzung für ebenes Gehen | Bachelorarbeit | beendet |
Robuste Polbereichsplatzierung für den Kraftaktor einer biartikulären Prothese | Bachelorarbeit | beendet |
Muskelkraftbestimmung mittels inverser Dynamik und optimaler Steuerung dynamischer Muskelmodelle | Bachelorarbeit | beendet |
Segmentwinkelbasierte Gangphasenschätzung für ebenes Gehen | Bachelorarbeit | beendet |
Wireless Bedienkonzept für einen Ball on Plate Demonstrator | Projektseminar | beendet |
(wird in neuem Tab geöffnet) Aufbau und Inbetriebnahme einer Aktoreinheit für eine bionisch inspirierte Prothese | Projektseminar | beendet |
Bestimmung menschlicher Muskelkräfte bei ebenem Gehen mittels Optimaler Steuerung | Masterarbeit | beendet |
(wird in neuem Tab geöffnet) Werfen und Fangen mit dem Ball on Plate Demonstrator | Projektseminar | beendet |
(wird in neuem Tab geöffnet) „Ball on Plate“ mit Hindernissen | Projektseminar | beendet |
(wird in neuem Tab geöffnet) Iterativ lernende Regelung am Beispiel eines „Ball on Plate“ Demonstrators | Projektseminar | beendet |
Es können keine weiteren Arbeiten mehr angeboten werden. |
aktuell keine