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Leitung

Dr. Gunther Kurz

Personal Dr. Kurz

Labore BioMotion Center

Tel: +49 721 608 - 42607

Gunther KurzWxv1∂kit edu

Labor I: Biomechaniklabor

Das Biomechaniklabor des BioMotion Centers ermöglicht eine umfassende Bewegungs- und Belastungsdiagnostik aus bewegungswissenschaftlicher, biomechanischer, trainingswissen- schaftlicher und medizinischer Perspektive in Forschung und Lehre. Insbesondere besteht die Möglichkeit auf der Grundlage kommerzieller und selbstentwickelter Hardware- und Softwarekomponenten mit den verschiedenen Messsystemen zeitsynchron menschliche Bewegungen zu erfassen und zu analysieren.

 

Neurophysiologische Messverfahren

Das 16-Kanal EEG-Messsystem (Brain Products) dient der Aufzeichnung der summierten elektrischen Aktivität des Gehirns durch Ableitung der Potentialschwankungen an der Kopfoberfläche während Probanden Bewegungsaufgaben lösen.

Das mobile 16-Kanal EMG-Messsystem (Noraxon) dient der Erfassung und Analyse der Muskelaktivität während der Bewegungsausführung.

 

Biomechanische Messverfahren

Das 14-Kamera Infrarot-Tracking System (ViconPeak) dient der präzisen, hochauflösenden (1280 x 1024 Pixel) und hochfrequenten (bis 500 Hz bei maximaler Auflösung) kinematischen Vermessung menschlicher Bewegungen.

Die High-Speed Videokameras (High Speed Vision, Basler) dienen der Aufzeichnung schneller Bewegungen mit 50 bis 200 Hz bei einer Auflösung von 1280 x 1024 Pixel. Die High-Speed Videokameras sind kompatibel zum Infrarot-Tracking System (ViconPeak).

Die High-Speed Videokamera (Weinberger) ermöglicht mit einer Aufnahmefrequenz von bis zu 1000 Hz bei einer Auflösung von 1280 x 1024 Pixel die Erfassung extrem schneller sportlicher Bewegungen.

Zur Erfassung von Bodenreaktionskräften verfügt das Biomechanik-labor über zwei AMTI Kraftmessplatten (60 x 90 cm) zur Erfassung von Bodenreaktionskräften in drei Dimensionen für die biomechanische Bewegungsanalyse und Sprungkraftdiagnostik. Die beiden Kraft- messplatten sind in das Infrarot-Tracking System (ViconPeak) integriert.

Neben den AMTI Kraftmessplatten wurden im Rahmen von Forschungsprojekten eine mobile Kraftmessplatte für Feldmessungen, eine geteilte Kraftmessplatte für Lateralitätsstudien sowie eine um zwei Freiheitsgrade kippbare Kraftmessplatte für Studien in der orthopädischen Biomechanik entwickelt.

Als Ergänzung zu den Kraftmessplatten verfügt das Biomechaniklabor über einen selbstentwickelten Kraftschlitten zur Analyse der isometrischen Maximalkraft in den unteren Extremitäten.

Neben dem Kraftschlitten existieren noch zwei weitere selbstentwickelte Kraftstühle zur isolierten Kraftdiagnostik im Bereich der Plantarflexoren sowie der Beinstrecker und -beuger.

Ein Emed-m-System (Novel) zur Aufzeichnung und Analyse der plantaren Druckverteilung auf Basis kapazitiver Sensoren zum Einsatz in der Ganganalyse.

Ein Pedar-x-System (Novel) zur Untersuchung der Druckverteilung und der Kräfte zwischen Schuh und Fußsohle, insbesondere bei alltäglichen Bewegungsabläufen wie dem Gehen, Laufen und Treppensteigen.

Das Posturomed (Haider Bioswing) inklusive Erweiterung zur gezielten Provokation von posturalen Instabilitäten ist ein neuroorthopädisches Diagnose- und Therapiegerät.

 

Ergometrische Messverfahren

Ein Fahrrad-Ergometer (SRM) mit einem PowerTec Pedalkraftmess-system zur präzisen Messung der körperlichen Leistungsfähigkeit im Rahmen wissenschaftlicher Untersuchungen oder zur Leistungsdiagnostik.

Für biomechanische Ganganalysen und leistungsphysiologische Untersuchungen verfügt das Biomechaniklabor über einen Großlaufband-Ergometer (h/p/cosmos) mit beliebiger Einstell- möglichkeit der Geschwindigkeit (0 bis 40 km/h) und Neigung (-27 bis +27 %).

 

Biomechanische Modellierung und Simulation

Das Vicon PlugInGait Modell ist ein biomechanisches Ganzkörpermodell zur Analyse des menschlichen Gangs. Darüber hinaus verfügt das Labor über die Vicon BodyBuilder Software zur Entwicklung biomechanischer Modelle.

Bei dem Softwarepaket alaska/Dynamicus handelt es sich um eine Modellbibliothek zur effizienten und komfortablen Generierung von biomechanischen Modellen zur Analyse und Synthese menschlicher Bewegungen.

 

Labor II: Roboterlabor

Das Roboterlabor des BioMotion Centers verfügt über zwei Robotersysteme zur Grundlagenforschung im Bereich der sensomotorischen Kontrolle und des sensomotorischen Lernens. Die Roboter können auch zur Diagnostik und Rehabilitation bei neurologischen oder orthopädischen Erkrankungen eingesetzt werden.
 

Der BioMotionBot ist eine Eigenentwicklung des BioMotion Centers in Kooperation mit dem Institut für Produktentwicklung (IPEK, KIT). Es ermöglicht das Studium zielgerichteter Bewegungen in zwei und drei Dimensionen in Kombination mit der Erzeugung hoher Kräfte am Endpunkt. Der Roboter gestattet somit neben der Implementierung klassischer zweidimensionaler Bewegungsaufgaben, wie sie in der Neurowissenschaft eingesetzt werden, die Analyse natürlicher Bewegungen in drei Dimensionen. Durch die leistungsfähige Aktuierung kann der Roboter auch als Trainingsgerät in der Rehabilitation im Kontext von orthopädischen Erkrankungen der oberen Extremitäten eingesetzt werden.

Das KINARM End-Point Lab (BKIN Technologies) ist ein Robotermanipulandum, das die Untersuchung zielgerichteter Bewegungen in der horizontalen Ebene ermöglicht. Das Gerät wurde speziell für die Untersuchung sensomotorischer Kontroll- und Lernprozesse unter veränderten kinematischen und dynamischen Randbedingungen entwickelt. Der Roboter kann ebenfalls zur Diagnose und Rehabilitation bei neurologischen Erkrankungen eingesetzt werden.