Vorlesung Mechano-Informatik in der Robotik
Literaturhinweise:
Vorlesungsfolien und ausgewählte aktuelle Literaturangaben werden in der Vorlesung bekannt gegeben und als pdf unter http://www.humanoids.kit.edu verfügbar gemacht. Lehrinhalt
Individuell an Menschen und deren Bedürfnisse ausgerichtete personalisierte Roboteranzüge zur Augmentation und/oder Kompensation von Fähigkeiten werden nicht nur einen entscheidenden Beitrag zur Unterstützung eines länger selbstbestimmten Lebens im Alter leisten sondern werden in der Zukunft wesentlicher Bestandteil moderner personalisierter Rehabilitationsmethoden bei Verletzungen des Neuro-Muskel-Skelett-Systems (z.B. nach Schlaganfällen oder Operationen am Bewegungsapparat) sein sowie zum Schutz z.B. vor gefährlicher radioaktiver Strahlung oder Feuer bei Katastrophen dienen.
Im Rahmen dieser Vorlesung wird zuerst ein Überblick über das Gebiet anziehbarer Robotertechnologien sowie dessen Potentiale gegeben, bevor anschießend die Grundlagen der anziehbaren Robotik vorgestellt und an Beispielen verdeutlicht werden. Neben unterschiedlichen Ansätzen für das Design anziehbarer Roboter mit den zugehörigen Aktuator- und Sensortechnogien werden die Schwerpunkte auf die Modellierung des Neuro-Muskel-Skelett-Systems des menschlichen Körpers, die physikalische und kognitive Mensch-Roboter-Interaktion in körpernahe enggekoppelten hybriden Mensch-Roboter-Systemen liegen. Beispiele aus aktueller Forschung und verschiedenen Anwendungen werden vorgestellt.
Anmerkung:
Modul für Bachelor Maschinenbau, Mechatronik und Informationstechnik, Elektrotechnik und Informationstechnik und Sportwissenschaften
Kurzbeschreibung:
Anziehbare und körpernahe Robotertechnologien, wie Exoskelette, Orthesen und Prothesen stellen ein zukunftsweisendes Forschungsthema dar, die motorische und sensorische Schwächen, Einschränkungen und Behinderungen des Menschen aktiv kompensieren bzw. motorische und sensorische Fähigkeiten des Menschen erweitern.
Ziele:
Studierende sollen die Grundlagen anziehbarer Robotertechnologien erlernen und ein Verständnis für die Anforderungen des Entwurfs, der Schnittstelle zum menschlichen Körper und der Steuerung anziehbarer Roboter erlangen. Das beinhaltet Methoden der Modellierung des Neuro-Muskel-Skelett-Systems des menschlichen Körpers, des mechatronischen Designs, der Herstellung sowie der Gestaltung derSchnittstellen anziehbarer Robotertechnologien zum menschlichen Körper. Studienende soll ein tiefgehendes Verständnis für die symbiotische Mensch-Maschine Integration als Kernthema der Anthropomatik vermittelt werden. Hochaktuelle Beispiele zu Exoskelette, Orthesen und Prothesen werden vorgestellt und diskutiert.
Arbeitsbelastung:
120h
Prüfung:
Die Erfolgskontrolle erfolgt in Form einer schriftlichen Prüfung im Umfang von i.d.R. 60 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 1 SPO.
