KI auf biomech. Simulation zur Bewegungsanalyse in der Therapie (Biokit)

Forschungsprojekt

Erkrankungen des Bewegungsapparates sind die häufigste Ursache für Arbeitsunfähigkeit, in Berlin und Deutschland. Gleichzeitig besteht hier eine Versorgungslücke in der Gesundheitswirtschaft. Digitale Anwendungen, die auf einer Bewegungsanalyse basieren, adressieren dieses Problem.

Technisches Entwicklungspotential besteht bei diesen Anwendungen in der Zuverlässigkeit des in Echtzeit generierten Feedback. Dieses aufgreifend wird in dem Projekt ein Demonstrator entwickelt, der für ein therapeutisches Bewegungsprogramm die Übungsausführung analysiert und den Nutzerinnen ein Echtzeit-Feedback gibt.

Um diese Ziele des vom IFAF Berlin geförderten Projektes zu erreichen, arbeiten diese Komponenten zusammen: 

  • ein multimodales Trackingsystem
  • die biomechanische Simulation muskuloskelettaler Modelle
  • eine automatisierte Prozesskette und 
  • ein für die Anwendung trainiertes maschinelles Modell

Mit Methoden des überwachten Lernens werden basierend auf den Trackingdaten und der biomechanischen Simulation maschinelle Modelle entwickelt, die die Ergebnisse der Bewegungsanalyse in Echtzeit schätzen. Mittels der automatischen Prozesskette werden die Zuverlässigkeit der Bewegungsanalyse und des Feedbacks wird untersucht. Hierdurch wird die Konfidenz des Demonstrators für den Einsatz in der therapeutischen Praxis bestimmt: Es wird bewertet, ob die Bewegungsanalyse ausreichend zuverlässig ist, um ein korrektes Feedback zu generieren.

Weiterhin werden Ansätze zur Optimierung der Bewegungsanalyse und des Trackingsystems abgeleitet. Der Demonstrator wird in Studien und Workshops eingesetzt, um die Potentiale und Herausforderung des Einsatzes in der Praxis zu identifizieren.

Die Forschungsergebnisse sowie die entwickelte Software werden open source publiziert sowie in den Hochschulen verwertet. Das Projekt wird auf Konferenzen und öffentlichen Veranstaltungen präsentiert, um einen Transfer in die Praxis zu fördern und Folgeprojekte zu initiieren.

Projektlaufzeit

01.09.2023 - 31.08.2025

Projektleitung

Mittelgeber

Land IFAF

Kooperationspartner

Berliner Hochschule für Technik (BHT)

Fraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration (IZM)

trinitas Therapie. Bewegung. Sport. GmbH

Homepage

https://www.ifaf-berlin.de/projekte/biokit/