Team BFH-CybaTrike

Fahrradrennen fahren, trotz Lähmung. Dies macht das Team von Prof. Dr. Kenneth Hunt möglich mithilfe von elektrischer Muskelstimulation. Mit dem selbst gebauten CybaTrike nimmt das Team im Mai 2020 zum zweiten Mal am Cybathlon teil - einer Veranstaltung, bei der sich Menschen mit Behinderung in einem Sportwettkampf mit neuesten Assistenzsystemen messen.

Steckbrief

  • Lead-Departement Technik und Informatik
  • Institut Institut für Rehabilitation und Leistungstechnologie IRPT
  • Forschungseinheit Elektrische Muskelstimulation
  • Laufzeit (geplant) 01.01.2016 - 31.12.2020
  • Projektverantwortung Damian Schnidrig
  • Projektleitung Prof. Dr. Kenneth Hunt

Mit dem CybaTrike am Cybathlon

Das CybaTrike ist ein Liegevelo mit zwei Vorderrädern und einem Hinterrad, das gezielt für den ersten Cybathlon im Jahr 2016 vom Institut für Rehabilitation und Leistungstechnologie IRPT gebaut wurde. Beim Cybathlon messen sich körperlich eingeschränkte Menschen mithilfe neuester Assistenzsysteme in einem einzigartigen Wettkampf. Das Team der BFH hat 2016 in der Disziplin Fahrradrennen mit elektrischer Muskelstimulation die Bronzemedaille geholt. Im Mai 2020 findet die Veranstaltung zum zweiten Mal statt, wobei das Team vom IRPT unter der Leitung von Prof. Dr. Kenneth Hunt und mit Pilot Julien Jouffroy auch wieder mit dabei ist.

Elektrische Muskelstimulation

Die Muskeln des querschnittgelähmten Piloten werden mittels elektrischer Muskelstimulation (Functional Electrical Stimulation, FES) aktiviert. Dazu werden Elektroden auf der Haut angebracht, durch welche Stromimpulse zur gelähmten Beinmuskulatur geleitet werden. Die Impulse führen dazu, dass die Muskeln sich zusammenziehen. So kann auch eine Person, deren Nervenbahnen zwischen Gehirn und Beinmuskeln durch eine Rückenmarksverletzung unterbrochen sind, mithilfe eines intelligenten Steuergeräts eine Bewegung auslösen.

Das Problem: Weil die gelähmten Gliedmassen keine Rückmeldung geben können, spürt der Pilot nicht, wann er die Muskeln wie stark aktivieren oder stoppen muss. Das Timing der Aktivierung übernehmen Sensoren bei der Fahrradkurbel. Dank deren Feedbacks und den vorher eingestellten Aktivierungspositionen weiss das System genau, in welcher Position sich die Beine befinden, und die entsprechenden Muskeln können gezielt stimuliert werden. Die Stärke der Stimulation und somit der Aktivierung wird jedoch vom Piloten selbst über einen Gasgriff beim Lenker gesteuert.

Mehr Lebensqualität

Die Kombination von FES und Velofahren soll dereinst im Alltag von Para- und Tetraplegikern zum Einsatz kommen. Denn eine solche sportliche Tätigkeit trainiert nicht nur die Muskeln, sondern erhält auch die Knochendichte und ist gut für das Herz-Kreislauf-System. Dies wiederum hat einen direkten Nutzen für die Gesundheit und führt zu einer verbesserten Lebensqualität von Querschnittsgelähmten Personen.

                            

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