Veranstaltungsarten (SWS)
Vorlesung: 2 │ Übung: 1 │ Praktikum: 0 │ Seminar: 0
Prüfungsnummer:
Prüfungskennung:
Lehrform:

Präsenzveranstaltung und Einsatz von MS-Power Point

Sprache: Deutsch
Turnus: SS
ECTS: 4
Prüfungsleistung Klausur (90 min.)
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zugeordnete Personen
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Informationen
Beschreibung:

Die Veranstaltung „Tragbare Intelligente Roboter“ konzentriert sich auf den Einsatz von tragbaren Systemen, insbesondere Robotern wie Exoskeletten aber auch Prothesen in der Rehabilitation und als Funktionsersatz. Der Einsatz von Robotik eröffnet neue Möglichkeiten insbesondere in der Therapie sowie der Kompensation von Defiziten und unterstützt so Rehabilitation und Reintegration in den Alltag und die Arbeitswelt. Im Rahmen dieser Vorlesung werden aufbauend auf den Veranstaltungen „Grundlagen der technischen Informatik“ und „Prozedurales Programmieren“ zunächst Grundlagen klassischer Ansteuerungs- und Regelungsmöglichkeiten vermittelt, um danach auf neuartige Regelungskonzepte, wie sie z.B. kontextsensitive Regelung oder Nutzung von Biosignalen und Lösungen aus der autonomen Robotik ermöglichen, einzugehen. Des Weiteren werden Einsatzmöglichkeiten von KI erörtert und welche Vor- und Nachteile deren Einsatz mit sich bringt. Diese vermittelten Ansätze werden sowohl an den Beispielen Exoskelette und Orthesen in der Anwendung zur Rehabilitation nach Schlaganfall aber auch zur Unterstützung von Therapie und Pflegepersonal sowie Prothesen für den Funktionsersatz übertragen und erörtert. Möglichkeiten der Bewertung in Wettkämpfen wie CYBATHLON werden diskutiert.

Die Veranstaltung umfasst folgende Anwendungsthemen und die hierfür erforderlichen Grundlagen:

  • Robotik und KI
  • Robotische Systeme der Medizintechnik
  • Tragbare robotische Systeme für Therapie und Funktionsersatz
  • Regelungskonzepte aus der Robotik
  • Myoelektrische Kontrolle von Prothesen, Orthesen und Exoskeltten
  • Anforderungen an die Sicherheit robotischer Systeme
  • Anforderungen an die Mensch-Maschine-Interaktion
  • Anwendungsbeispiel Exosklett für die Rehabilitation nach Schlaganfall, Unterstützung von Pflegepersonal
  • Anwendungsbeispiel Funktionsersatz durch Prothesen
Lernziele:

Die Studierenden sind in der Lage, die wichtigsten Konzepte, Prinzipien und Funktionsweisen incl. grundlegende Regelungsansätze autonomer Roboter zu erläutern sowie deren Einsatz in Therapie und Funktionsersatz zu begründen. Sie verstehen die Relevanz sowie Vor-und Nachteile des Einsatzes von KI und damit verbundene Risiken und Chancen für Systeme der Medizintechnik.

Literatur:
Vorleistung:
Infolink:
Bemerkung:
Description:

The lecture "Wearable Intelligent Robots" focuses on the use of wearable systems, especially robots like exoskeletons but also prostheses in rehabilitation and as functional replacement. The use of robotics opens up new possibilities especially in therapy as well as compensation of deficits and thus supports rehabilitation and reintegration into everyday life and the work environment. Based on the lectures "Fundamentals of Computer Engineering" and "Procedural Programming", this lecture first teaches the basics of classical control and regulation possibilities for robots and then deals with new control concepts, such as context-sensitive control or the use of biosignals and solutions from autonomous robotics. Furthermore, possible applications of AI are discussed and what advantages and disadvantages their use entails. Taught approaches will be transferred and discussed using the examples of exoskeletons and orthoses in application for rehabilitation after stroke but also to support therapy and caregivers or to improve prostheses for functional replacement. Possibilities of evaluation in competitions such as CYBATHLON will be discussed.

The lectures and exercises will cover the following application topics and the basics required for them:

  • Robotics and AI
  • Robotic systems in medical technology
  • Portable robotic systems for therapy and function replacement
  • Control concepts from robotics
  • Myoelectric control of prostheses, orthoses and exoskeletons
  • Requirements for the safety of robotic systems
  • Requirements for human-machine interaction
  • Application example Exoskeleton for rehabilitation after stroke, support of caring staff
  • Application example function replacement by prostheses
Learning Targets:

Students will be able to explain the most important concepts, principles and modes of operation including basic control approaches of autonomous robots and justify their use in therapy and function replacement. They understand the relevance, advantages and disadvantages of the use of AI and the associated risks and opportunities for medical technology systems.

Literature:
Pre-Qualifications:
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Notice: