Genaue Messung und Steuerung erlaubt gezieltes Muskeltraining

0

Ob im Rahmen von medizinischer Prävention und Therapie oder auch im Leistungssport – computergestützte Trainingsgeräte erlauben eine gezielte und individuelle Stärkung von Muskeln und Gelenken. Die Entwicklung und Produktion solcher Geräte ist die Kernkompetenz der Firma „Biofeedback Motor Control“ (BfMC) in Leipzig.
BfMC bietet eine komplette Produktpalette für alle Bereiche des Bewegungsapparates: von der Halswirbelsäule über den Rücken bis hin zu Knie und Bein lassen sich alle Körperregionen mit den Geräten trainieren. Treibender Kopf hinter den Entwicklungen ist Gründer und Geschäftsführer Dr. Georg Blümel, Biophysiker und Biokybernetiker. Er forscht bereits seit über 40 Jahren in der bewegungsinitiierten Diagnostik, Prophylaxe und Therapie.

Die medizinische Trainingstherapie soll die körpereigenen Wiederherstellungsprozesse in Gang bringen.

 

Er war es auch, der die Zusammenarbeit mit Megatron noch vor Firmengründung 1997 begann. Ihm ist vor allem an einer professionellen Unterstützung und der Zusammenarbeit mit Partnern gelegen, mit denen er auch im Entwicklungsstadium bereits über die geplanten Produkte und deren Besonderheiten sprechen kann.

Biofeedback: Was im Körper vorgeht

Grundlage der Trainingsgeräte ist eine genaue Biofeedback-Messung. Dabei wird in der Diagnosephase, aber dauerhaft auch während des Trainings, gemessen, wie der Körper des Trainierenden reagiert. Das System passt sich an die Messergebnisse an und dosiert die Beanspruchung der neuromuskulären Systeme entsprechend der Zielsetzung des Trainings.
Zur Messung werden unterschiedliche Sensoren eingesetzt. Bei den Kraftsensoren verwendet BfMC die S-Beam-Aufnehmer von Megatron, wohingegen die genutzten Bewegungssensoren Dr. Blümel weitgehend selbst entwickelt hat. Aber auch hier berät er sich oft mit den Sensorik-Spezialisten aus Putzbrunn.

Der schaltende Joystick 851 steuert den Start und Stopp der Bewegungsprogramme und passt mit 24 Millimetern Einbautiefe in kompakte Geräte.

Der schaltende Joystick 851 steuert den Start und Stopp der Bewegungsprogramme und passt mit 24 Millimetern Einbautiefe in kompakte Geräte.

 

Ein starker Rücken

Das Trainingsgerät Centaur von BfMC erlaubt beispielsweise eine sehr differenzierte und dosierte Beanspruchung der Rückenmuskulatur, indem es den Körper programmgesteuert und -kontrolliert neigt. Dabei erzeugt das Gerät genau definierte Belastungen im Lenden- und Brustwirbelsäulenbereich, die einzig durch das Gewicht des Oberkörpers entstehen. Zudem aktiviert die Körperneigung auch den „Gleichgewichtsanalysator“ des Probanden. Der Gleichgewichtsanalysator wiederum stimuliert die tiefliegende Muskulatur. Ziel ist, die Freiheitsgrade der Wirbelsäule zu reduzieren und sie damit zu stabilisieren. Die integrierte Software BioMC ermöglicht, das komplexe Steuerprogramm direkt online über eine Messleitung oder offline über eine Chipkarte an das Gerät zu übermitteln. Gleichzeitig unterstützt sie die Diagnose, wie beispielsweise die Bestimmung der Belastbarkeit der wirbelsäulenstabilisierenden Muskulatur. Für den Start und Stopp der Bewegungsprogramme werden im Centaur die schaltenden Joysticks vom Typ 851 von Megatron verwendet. Mit dem Finger-Joystick „Try100“ steuert zusätzlich der Proband das Trainingsgerät. Die Erfassung der tatsächlichen Neigung erfolgt mit Inkrementalgebern der Serie TPT von Megatron. Sie sitzen auf der Welle des Servomotors und sind so besonders kompakt in der Applikation angebracht.

Mit dem Finger-Joystick „Try100“ kann der Proband auf die Steuerung des Trainingsgeräts einwirken.

Mit dem Finger-Joystick „Try100“ kann der Proband auf die Steuerung des Trainingsgeräts einwirken.

 

S-Beam-Kraftsensoren

BfMC verwendet für seine Geräte Kraftsensoren aus der S-Beam-Baureihe. Durch die kompakte Bauform und Messbereiche zwischen 10 Newton und 100 Kilonewton eignen sich diese Aufnehmer für eine Vielzahl von Anwendungen. Kraftein- und Kraftausleitung erfolgen zentrisch und erlauben damit die direkte Einbindung in den Kraftfluss. Da die Sensoren sowohl für Zug- als auch für Druckkraftmessungen genutzt werden können, ermöglichen sie den flexiblen Einsatz in unterschiedlichen Trainingsgeräten von BfMC. Als besonderes Add-on bietet der Hersteller auch in der S-Beam-Baureihe direkt in den Sensor integrierte Messverstärker an. Damit entfällt Verdrahtungsaufwand und das Signal steht ohne weiteren Zusatzaufwand als 0-bis-10-Volt- oder als 4-bis-20-Milliampere-Signal zur Verfügung. Zusätzliche Funktionen wie Tarierung oder digitale Schnittstellen hat Megatron ebenfalls im Köcher.

Joystick für den Finger

Der Finger-Joystick Try100 beansprucht unterhalb des Bedienpanels eine Bautiefe von lediglich 26 Millimetern. Dieses kompakte Einbaumaß wird unter anderem durch den verschleißfreien Hall-Effekt-Sensor erreicht. Gleichzeitig garantiert dieses Verfahren eine hohe Lebensdauer. In der Ausführung für drei Achsen sind noch zwei zusätzliche Funktionstaster im Knauf möglich, mit denen beispielsweise – wie in den Geräten von BfMC – Programme gestartet und gestoppt sowie Lage und Ausrichtung bestimmt werden. Je nach gewähltem Knauf kann der Finger-Joystick ein Schutzart bis IP68 erreichen. Diese hohe Schutzart ist für Anwendungen in der Medizin, aber auch für manche Maschinenumgebungen wichtig. Mit der optionalen USB-Schnittstelle kann der Try100 wie auch andere Joysticks von Megatron als Mausersatz dienen. Neben der erwähnten USB-Schnittstelle gibt es noch Ausführungen mit Analoge-, Vol­tage-Regulator oder Dual-Output-Ausgängen. Durch die verschleißfreie Sensortechnik sind fünf Millionen Bewegungszyklen garantiert. Zudem sind kundenspezifische Anpassungen auch schon bei kleinen Stückzahlen möglich – wie auch für andere Produkte von Megatron.

Zusammenarbeit mit Zukunft

„Wenn wir etwas dringend benötigen, wird das möglich gemacht.“, das sei neben der Produktqualität einer der Gründe, warum Dr. Blümel die Produkte und das Know-how von Megatron auch in künftigen Projekten nicht missen möchte. (jbi)

Matthias Herrmann ist Marketing-Manager bei Megatron Elektronik in Putzbrunn.

RSS Feed

Neuen Kommentar schreiben

Entdecken Sie die Printmagazine des WIN-Verlags