Iterativ Lernende Regelung einer Gang-Neuroprothese (Iterative Learning Control of a Gait Neuroprosthesis)

Dieser Beitrag beschreibt den Entwurf einer linearen Iterativ Lernenden Regelung (ILR) im Zeitbereich für die automatische Anpassung einer Neuroprothese bei Schlaganfallpatienten. Eine unzureichende Fußhebung in der Schwungphase des Ganges soll durch die gezielte Stimulation des Fußhebers kompensiert werden. Für die Erfassung des Gelenkwinkels wird ein neuartiges Messverfahren verwendet, bei welchem durch Bewegung hervorgerufene Bio-Impedanz-Änderungen im Bein registriert werden. Für die Regelung ist ferner eine Gangphasenerkennung mittels Drucksensoren unter der Fußsohle notwendig, um die Stimulation exakt mit der Schwungphase zu synchronisieren. Ein erster Test des Regelungskonzepts und des neuen Ansatzes zur Winkelmessung wurde an einem gesunden Probanden durchgeführt.