TETRACOM - Mobile platform for real-time sonification of movements for medical rehabilitation

Um Bewegungen zuverlässig sonifizieren zu können, müssen präzise Systeme zur Bewegungserfassung eingesetzt werden. Kamera-basierte Systeme, die für ihre Zuverlässigkeit bekannt sind, sind nur stationär einsetzbar und benötigen ungestörte Sicht auf die zu verfolgenden Objekte. Im Vergleich, können mobile und tragbare Intertialsensorsysteme einfach am Körper befestigt werden. Das ist für eine Bewegungserfassung im Kontext von Sporttraining oder für medizinische Anwendungszwecke zwingend erforderlich.

MediTECH, als Unternehmen mit ausgeprägtem Hintergrund in Bereich der Biofeedback-Anwendungen, ist ein idealer Partner, um den Technologietransfer vom akademischen Prototyp zum Medizinprodukt zu ermöglichen. Der Zweck dieses Forschungs- und Technologietransferprojekts ist es daher jeden Zwischenschritt von Bewegungserfassung bishin zum akustischen Feedback zu untersuchen und zu verbessern, um daraus ein System abzuleiten, welches nicht nur in der Lage ist die genannten Aufgaben zu erledigen, sondern auch auf Produzierbarkeit ausgelegt ist.

Das System besteht dabei aus mehreren mobilen Bewegungserfassungseinheiten und einem mobilen Endgerät, zum Beispiel einem Smartphone. Die Bewegungserfassungseinheiten übertragen ihre Sensordaten mittels Bluetooth Low Energy zum Smartphone, wo die Sensordaten fusioniert, mit einem Körpermodell verbunden und die so detektierten Bewegungen anschließend sonifiziert werden. Dadurch ist das System ingesamt sehr kompakt und kostengünstig.

Innerhalb des Technologietransferprojekts wird ein existierendes System seiner Qualität (erreichte Erfassungsgenauigkeit, Batterielebensdauer) und seiner Eignung als Produkt (Preis pro Einheit, Einfachheit der Anwendung, Aktualisierbarkeit) analysiert und bewertet. Dieser Vorgang beinhaltet die Charakterisierung der sensorischen Eigenschaften in statischen und dynamischen Szenarien sowie die Bestimmung der maximal parallel erzielbaren Aktualisierungsraten. Weiterhin müssen Akkulade- bzw.  Entlade und das Betriebsverhalten untersucht werden. Im Anschluss an diese Untersuchungen, die ca. die Hälfte der Projektdauer in Anspruch nehmen wird, werden aus den Ergebnissen Maßnahmen abgeleitet, um sowohl Qualität als Produkteignung des Systems zu verbessern. Danach werden diese Maßnahmen in Software, Firmware und Hardware umgesetzt.