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Neues Sensorsystem ermöglicht Rollstuhlsteuerung über Kopfbewegungen

Mittwoch, 29. Oktober 2014

Die Drehraten- und Beschleunigungssensoren, die hier am Hut angebracht sind. /Oliver Dietze

Saarbrücken – Studenten der Universität des Saarlandes haben ein System entwickelt, mit dessen Hilfe sich ein Elektrorollstuhl nur mit Kopfbewegungen steuern lässt. Es beruht auf empfindlichen Sensoren, die am Rollstuhl und – versteckt etwa in einem Hut – am Kopf des Rollstuhlfahrers angebracht sind.

„Wir setzen eine Kombination aus Drehraten- und Beschleunigungssensoren ein“, erklärte Studentin Ida Stapf. Das Ergebnis: Eine intuitive Sensor-Steuerung, mit der der Fahrer seinen Rollstuhl ganz berührungslos und nur mit kleinen Kopfbewegungen lenken kann. So fährt der Rollstuhl nach links, wenn der Fahrer seinen Kopf nach links dreht, er beschleunigt nach kurzem Nicken, wird langsamer, wenn der Kopf leicht zurückgelegt wird, und kommt so auch zum Stehen. Ein erneutes Zurücklegen des Kopfes, nachdem der Rollstuhl gestoppt hat, löst den Rückwärtsgang aus.

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„Die Drehratensensoren ermitteln ständig, um welchen Winkel sich Kopf und Rollstuhl drehen, die Beschleu­nigungssensoren messen vor allem, in welche Richtung sie selbst geneigt werden. Beide Sensoren arbeiten dabei zusammen und stimmen letzte Fein­heiten ab“, verwies Stapf. Die Messdaten, die die Sensoren an Rollstuhl und Kopf aufzeichnen, laufen in einem Mikro-Controller am Rollstuhl zusammen, sozusagen im Gehirn des Systems: Hier wird anhand von mathe­matischen Gleichungen berechnet, wie der Kopf des Fahrers in Bezug zum Rollstuhl ausgerichtet ist, es werden Schluss­folgerungen aus den Kopfbewegungen gezogen und entsprechende Befehle an die Lenkung des Rollstuhls weitergeschickt.

„Diese Befehle speisen wir einfach über das Kabel der am Rollstuhl vorhandenen Steuerung ein“, sagte Claudia Daut, die ebenfalls an der Entwicklung mitgewirkt hat. © hil/aerzteblatt.de

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