EU-Projekt Bionic gestartet

Sensoren sorgen für mehr Ergonomie

Mit Bionic startete unlängst ein interdisziplinäres EU-Projekt aus Medizin, Biotechnik, Elektronik, IT und Künstliche Intelligenz (KI). Das Ziel: Ein Sensornetzwerk soll am Arbeitsplatz körperliche Belastungen analysieren und Fehlstellungen in Echtzeit korrigieren.

Mann steht neben Bildschirm

Durch ein Netzwerk von am Körper getragenen Sensoren wollen die Projektpartner ein System entwickeln, das den gesundheitlichen Zustand von Arbeitern im Verlauf des Tages anhand der Bewegungen erfasst.

Häufig leiden Beschäftigte unter Beschwerden, die auf körperliche Belastungen am Arbeitsplatz zurückgehen. Die Ursachen dafür können Fehlbelastungen des Stütz- und Bewegungsapparats, monotone Bewegungsabläufe oder eine ergonomisch ungünstige Körperhaltung sein. Dabei leiden insbesondere ältere Arbeitnehmer aufgrund ihrer langjährigen Tätigkeiten mitunter an Störungen des Muskel-Skelett-Systems oder anderen Einschränkungen.

In dem von der Europäischen Union geförderten Projekt „Bionic“ arbeitet das Deutsches Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) als Koordinator zusammen mit zehn internationalen Partnern aus Medizin, Biotechnik, Elektronik, Informationstechnologie und KI nun an intelligenten Lösungen, die solche Gesundheitseinschränkungen reduzieren sollen. Bionic steht für „Personalized Body Sensor Networks with Built-In Intelligence for Real-Time Risk Assessment and Coaching of Ageing workers, in all types of working and living environments“. Gemeinsam mit Bau- und Fabrikarbeitern sollen in Pilotversuchen die Ergebnisse validiert werden.

Prof. Didier Stricker, Projektkoordinator und Leiter des DFKI-Forschungsbereichs Augmented Vision/Erweiterte Realität, erklärt hinsichtlich des sogenannten Body-Sensor-Netzwerks (BSN): „Durch ein Netzwerk von verschiedenen, am Körper getragenen Sensoren wollen wir ein System entwickeln, welches den gesundheitlichen Zustand von Arbeitern im Verlauf des Tages anhand der Bewegungen erfasst. Die Analyse wird auf einem intelligenten Chip direkt am Körper stattfinden, sodass die Rohdaten direkt an der „Quelle“ vorverarbeitet und eine Berechnung der Datenströme in Echtzeit möglich wird. Neuartige Methoden der Risikoanalyse erlauben so eine direkte Rückmeldung zu Belastungen und Fehlstellungen. Spielerische Anwendungen und eine Trainings-App motivieren dazu, einseitigen Belastungen entgegenzuwirken und geben personalisierte und medizinische Hilfestellungen für ein Training zuhause.“

Einige der Partner haben bereits im vom DFKI geleiteten EU-Projekt „Easy-IMP“ erfolgreich an der Entwicklung eines BSN gearbeitet. Dort wurden zur Analyse von Körperbewegungen kleine Beschleunigungssensoren (IMU) eingesetzt, die in der Kleidung oder auf der Haut befestigt waren. Diese leichte und modulare Bauweise des Systems wird in Bionic weiterentwickelt, um eine einfachere Integration zu realisieren, heißt es in einer Pressemitteilung.

Darüber hinaus würden durch den Einsatz biomechanischer Modelle für altersbedingte und chronische Beeinträchtigungen neue Algorithmen zur ergonomischen Risikobewertung der physischen Belastungen entworfen. Zu den Eingangsparametern gehören Körperhaltung, Kräfte und Momente sowie physiologische Parameter wie Herzfrequenz oder Körpertemperatur. Verfahren, die auf objektiven sowie subjektiven Daten basieren, sollen als Grundlage herangezogen und durch personalisierte Algorithmen ergänzt werden, für die Methoden des Deep Learning eingesetzt werden. Die erzeugten Daten werden entsprechend der EU-Datenschutzrichtlinie gespeichert.

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