ARM / Armprothesen-Rennen

SmartArM ARM

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Über das Team

Das Team Smart ArM ist ein Forschungsteam der Sorbonne Université in Paris, Frankreich, das sich auf Armprothesen für transhumeral Amputierte, d.h. oberhalb des Ellbogens, spezialisiert hat. Das Team wurde von Nathanaël Jarrassé, CNRS-Forschungsstipendiat im AGATHE-Team des ISIR und Spezialist für Rehabilitations- und Assistenzrobotik, gegründet. Es setzt sich aus etwa fünfzehn Forschenden aus dem Bereich der Robotik oder der Neurowissenschaften zusammen, die von einer Gruppe von Ärzten aus der Ausrüstungsabteilung des IRR von Nancy (UGECAM Nord-Est) unterstützt werden. Das SAM-Team, das bereits an der CYBATHLON 2020 Global Edition teilgenommen hat, war eines der wenigen Teams, das einen Piloten mit einem vollständig fehlenden Unterarm hatte. Während des Wettkampfs wird das Team den Prototyp einer sehr fortschrittlichen Armprothese (Ellenbogen, Handgelenk und Hand) vorstellen, die das Ergebnis mehrjähriger Forschung am ISIR ist und deren kürzlich patentierte Steuerung auf der Entschlüsselung der menschlichen Motorik beruht.

Über die Pilotin, den Piloten

Christophe Huchet war der offizielle Pilot des Smart ArM Teams für die CYBATHLON 2020 Global Edition. Er wurde mit einer Agenesie des rechten Arms einschliesslich des Ellbogens geboren. Während seines Wirtschaftsstudiums begann er eine Karriere als Schwimmer. Er ist mehrfacher französischer Meister im 100-Meter-Brustschwimmen, im Handbreitensport, aber am meisten freut er sich über seine Finalteilnahmen und Podestplätze. Er erreichte auch, dass die FFN-Regeln geändert wurden, die ihn regelmässig disqualifizierten, weil er die Wand nicht mit beiden Händen berührte! In den letzten 20 Jahren hat Christophe mehrere Restaurants in Paris gegründet, die er vor kurzem verkauft hat, um sein Studium fortzusetzen und zertifizierter Coach zu werden. Sein Ziel ist es, die Manager kleiner und mittlerer Unternehmen zu begleiten, so wie er selbst als Unternehmensleiter begleitet wurde. Seine Teilnahme an der CYBATHLON 2020 Global Edition war für ihn ein neues Abenteuer, das ihm ein reiches und intensives Jahr bescherte.

Über das Gerät

SAM (Smart ArM) ist eine Armprothese für transhumeral (oberhalb des Ellenbogens) Amputierte oder angeborene Amputierte ohne Unterarm. Sie bietet den Patienten intuitive und effiziente Steuerungsmöglichkeiten, um ihre motorischen Fähigkeiten zu erweitern und ihre Autonomie bei der Durchführung von Aktivitäten des täglichen Lebens zu erhöhen.

Das Ziel von SAM ist es, die Aufmerksamkeit speziell auf den komplexen Fall der Amputation oberhalb des Ellenbogens und seine Besonderheiten zu lenken. Transhumeral- oder angeborene Amputierte, die eine Ellenbogenprothese benötigen, müssen nämlich neben der Handsteuerung auch die komplexe Steuerung von mindestens zwei aktiven Gelenken bewältigen (über die nur wenig Forschung betrieben wird). SAM will auch die Möglichkeiten nicht-invasiver Ansätze fördern, als Reaktion auf die jüngsten Trends zu invasiven und chirurgischen Techniken (implantierte Elektroden, Muskelreinnervation usw.).

SAM verfügt über zwei motorisierte Freiheitsgrade: einen aktiven robotisierten Handgelenksrotator und einen originellen exoskelettalen aktiven Ellbogen, der speziell für angeborene Amputierte (denen ein Unterarm und ein Ellbogengelenk fehlt) entwickelt wurde, die in der Regel einen Langarmstumpf haben. Ausserdem kann SAM mit jeder handelsüblichen Handprothese ausgestattet werden.

Die Hauptinnovation bei SAM liegt nicht nur in der Hardware, sondern vielmehr in der eingebetteten Steuerungsarchitektur und den damit verbundenen sensomotorischen Steuerungsstrategien, an denen wir seit mehreren Jahren arbeiten. Unsere innovative Steuerungsstrategie basiert auf zwei verschiedenen Steuerungsmodi:

- eine Steuerung, die auf der Dekodierung von myoelektrischen Kontraktionsmustern basiert, die mit der willentlichen Kontraktion von Restmuskeln bei Armamputierten verbunden sind und mit sEMG-Elektroden gemessen werden, die im Prothesenschaft angebracht sind.

- eine Steuerung, die auf den Körper- und Stumpfbewegungen des Benutzers basiert, die mit eingebetteten, tragbaren Trägheitsmessgeräten (IMUs) gemessen werden. Dieser Steuerungsmodus stützt sich im Wesentlichen auf kompensatorische Strategien des Körpers, um einige der Bewegungen der Zwischengelenke der Prothese zu koordinieren und so schnellere Reaktionen und biomimetischere Gesten zu erreichen.

Diese Steuerungsmodi können miteinander gekoppelt werden (einige Gelenke werden durch den einen Modus, andere durch den anderen Modus gesteuert), um die Geschicklichkeit des Trägers zu verbessern.

Videos

  • 13. November 2020, 2.58 Uhr

    Smart ArM - Team Portrait

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