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Projekte

Entwicklung und Evaluation eines Systems zur Bestimmung der Halteruhe von Pistolenschützen

Bild: Harald Strier

Das Service Forschungsprojekt „Entwicklung und Evaluation eines Systems zur Bestimmung der Halteruhe von Pistolenschützen auf Basis des Scatt Shooter Training Systems“ wird vom Bundesinstitut für Sportwissenschaft (BISp) gefördert.

In der Praxis des leistungsorientierten Schützensports ist allgemein bekannt, dass die Halteruhe einen sehr großen Einfluss auf die Leistungsfähigkeit und die Leistungsentwicklung eines Pistolenschützen hat. Daher soll in dem vorliegenden Projekt ein leistungsdiagnostisches System zur Analyse der Halteruhe entwickelt werden, das eine tiefgreifende Analyse der Schussleistung von (Nachwuchs-) Leistungssportlern ermöglicht und auch in der Talentdiagnostik eingesetzt werden kann. Das Projekt wird in enger Kooperation mit dem Deutschen Schützenbund e.V. (DSB) bearbeitet.

 

Kooperation: Stefan Müller (Bundestrainer Sportwissenschaft, DSB)

Kontakt: Marian Hoffmann, Dr. Gunther Kurz, Jun.-Prof. Dr. Thorsten Stein
  Gefördert durch: 

Shift of cerebral cortex activity induced by motor learning

The project “Shift of cerebral cortex activity induced by motor learning” receives financial support by the Graduate Funding from the German States.

Humans are not born with a broad range of motor skills and therefore have to develop skilled behavior during the course of their life. The formation of new motor skills is the result of motor learning and is enabled by the central nervous system (CNS). One of the key efforts in neuroscience is the understanding of the underlying neural processes of motor learning. Against this background, the aim of this project is to analyze human motor learning on a behavioral as well as a neural level to gain deeper insights into motor learning mechanisms used by the CNS. In this context, we are especially interested in the influence of different practice schedules and sleep on motor learning. To examine motor learning in this project, we analyze the adaptation of reaching movements to dynamic perturbations induced by robotic devices. The underlying neural correlates of behavioral effects are investigated by using electroencephalography (EEG).

A deeper understanding of the neural processes of motor learning is important in the prevention as well as rehabilitation of diseases affecting the motor system (e.g. Parkinson’s or Huntington’s disease). Moreover, these insights can enhance the organization and scheduling of practice in sports.”

 

Cooperation: Prof. Dr. T. Schultz, Prof. Dr. J. Born

Contact: Benjamin Thürer, Jun.-Prof. Dr. Thorsten Stein
  Gefördert durch: 

Arthrokinemat

Das Projekt "Anthrokinemat" wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie gefördert.

Arthrose als häufigste Gelenkerkrankung weltweit geht mit einer deutlichen Einschränkung der Lebensqualität und einem hohen volkswirtschaftlichen Schaden einher. Ein Grundpfeiler der Therapie ist Bewegung, die wesentliche Voraussetzungen für die Ernährung der Gelenke schafft. Die Bewegung sollte das erkrankte Gelenk aber nicht überlasten, da dies die Arthrose aktivieren kann. Für die Betroffenen ist das richtige Maß an Bewegung oft schwer abzuschätzen. An dieser Stelle setzt das Forschungsprojekt "Arthrokinemat“ an. Es soll ein mobiles technisches System für das häufig von Arthrose betroffene Kniegelenk entwickelt werden, das Bewegungen des Nutzers durch körpernahe Sensorik erfasst und auf Basis dieser Informationen kontinuierlich prädiziert, ob und wann der Umfang und die Intensität der körperlichen Aktivität zu einer Überbelastung des Knies führen.

 

Kooperation: Prof. Dr. med. S. Sell, Prof. Dr.-Ing. T. Schultz, ITP GmbH, Bauerfeind AG

Kontakt: Jun.-Prof. Dr. Thorsten Stein, Steffen Ringhof
  Gefördert durch: 

Biomechanik als interdisziplinärer Ansatz in den Naturwissenschaften

Das Projekt "Biomechanik als interdisziplinärer Ansatz in den Naturwissenschaften" wird durch das Ministerium für Wissenschaft, Forschung und Kunst Baden-Württemberg gefördert.

Im Rahmen des Programms zur Förderung von Leuchttürmen in der Lehrerbildung des Landes Baden Württemberg war das KIT in Kooperation mit der PH Karlsruhe mit dem Antrag "MINT²KA – Lehr-Lern-Labore in den MINT-Fächern als Innovations- und Vernetzungsfeld in der Lehrerbildung am KIT und an der PH Karlsruhe“ erfolgreich. In dem Verbundprojekt, das von Prof. Dr. A. Woll (KIT) & Prof. Dr. C. Benz (PH Karlsruhe) geleitet wird, werden innovative Lehr-Lern-Labore als starke Orte der Lehrerbildung für die MINT-Fächer aufgebaut, in denen ein naturwissenschaftlicher und technischer Kompetenzaufbau besonders intensiv erfolgen kann. Ein solches Lehr-Lern-Labor wird am BioMotion Center im Rahmen des Teilprojekts "Biomechanik als interdisziplinärer Ansatz in den Naturwissenschaften“ entstehen.

 

Kooperation: Prof. Dr. A. Woll (Leitung des Verbundprojekts)

Kontakt: Jun.-Prof. Dr. Thorsten Stein

  Gefördert durch: 

Interdisciplinary approach to human motor control and learning

The project “Interdisciplinary approach to human motor control and learning: sensorimotor experiments, biomechanical modeling, and computational optimization” receives financial support by the Heidelberg-Karlsruhe Research Partnership (HEiKA).

Movement is an important aspect of our life enabling us to interact with the world. To control movements, the central nervous system has to coordinate a complex motor system. In this project, we focus on the investigation of arm movements. These movements are highly relevant for everyday life (e.g. handling objects) but demonstrate also many aspects which make motor control hard to decode (e.g. many degrees of freedom). Besides motor control, motor learning is an important feature of the motor system. As humans are not proficient in performing all possible tasks and its variations by birth, the motor system must be capable of learning new skills as well as adapting existing skills to changes in conditions. Yet, it remains puzzling how the motor system manages the motor control and learning processes.
In this project, we will perform sensorimotor experiments using robotic devices to analyze human arm movements under different environmental conditions. Besides that, we will develop a biomechanical arm model and an adaptive optimal feedback controller that accounts for different motor control strategies. Finally, this adaptive optimal feedback controller will be evaluated by integrating simulated and measured human movements.
A deeper understanding of these processes is an important prerequisite in order to design safer workplaces, better tools, prostheses and robots as well as more effective training schedules in such settings as sports, and rehabilitation.

 

Cooperation: Prof. Dr. K. Mombaur
Contact: Jun.-Prof. Dr. Thorsten Stein

  Gefördert durch: 

Entwicklung adaptiver E-Bike-Komponenten

Bild: Schaeffler

Das Projekt „Entwicklung adaptiver E-Bike-Komponenten“ wird von der Schaeffler Technologies AG & Co. KG (Herzogenaurach) gefördert.

Pedelecs – elektrisch unterstützte Fahrräder – sind mittlerweile bereits häufig im Alltag zu finden. Sie erleben in den letzten Jahren einen außergewöhnlichen Aufschwung. Das Projektziel besteht in der Entwicklung und Evaluation adaptiver Komponenten für E-Bikes unter besonderer Berücksichtigung der demografischen Entwicklung. Insbesondere Älteren und/oder mobilitätseingeschränkten Personen soll die Nutzung des Fahrrads durch elektrisch adaptive Komponenten erleichtert werden, womit die Sicherheit im Straßenverkehr erhöht werden soll. Mittels Befragung werden zu Beginn die Voraussetzungen und Bedürfnisse der späteren Nutzer ermittelt. Auf der Grundlage dieser Ergebnisse werden Anforderungen an zukünftige adaptive E-Bike Komponenten abgeleitet, diese im Rahmen eines Funktionsdemonstrators aufgebaut und in einem iterativen Prozess auf der Grundlage von biomechanischen Bewegungsanalysen evaluiert und weiterentwickelt.  

 

Kooperation: Dr.-Ing. M. Ph. Mayer
Kontakt: Jun.-Prof. Dr. Thorsten Stein, Marian Hoffmann

  Gefördert durch: 

SofTec.2

Bild: Patrick Seeger

Das Projekt „SofTec.2: Ortheseninduzierte Belastungs- und Bewegungskontrolle bei Patienten mit vorderer Kreuzbandruptur“ wird von der Bauerfeind AG gefördert.

In direktem ursächlichem Zusammenhang zu Kreuzbandrupturen oder –rerupturen stehen Relativbewegungen zwischen Oberschenkel- und Unterschenkelknochen (Femur und Tibia). Insbesondere hohe Auslenkungen in Varus- oder Valgusrichtung sowie Innen- oder Außenrotationen sind als auslösende Mechanismen für Rupturen oder Rerupturen anzusehen. Vor allem die Kombination aus Tibia-Innenrotation und Knie-Abduktion beinhaltet ein hohes Schädigungspotential für das vordere Kreuzband. Es ist weitgehend akzeptiert, dass Instabilitäten (Stolpern, äußere Störungen der Bewegung etc.) solche Bewegungs- bzw. Verletzungsmuster provozieren können.

 

Kooperation: Prof. Dr. med. S. Sell, Prof. Dr. W. Potthast

Kontakt: Jun.-Prof. Dr. Thorsten Stein

 

  Gefördert durch: