Smarte Kleidung erfasst jede Bewegung

Die smarte Hose lässt sich wie ein herkömmliches Kleidungsstück tragen und ist gleichzeitig in der Lage, die Bewegung des Benutzers kontinuierlich zu erfassen. (Foto: DFKI/wearHEALTH)

Smarte Kleidung mit hochentwickelter Motion Capturing-Technologie zu kombinieren und so tragbare Sensorik unmittelbar für verschiedene Anwendungen in Gesundheit oder im Sport verfügbar zu machen ist das Ziel einer neuen Kooperation. In dieser Kooperation arbeiten Xenoma, wearHEALTH, eine Forschungsgruppe der Technischen Universität Kaiserslautern (TUK), und das Deutschen Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) zusammen. Nun liegen erste Ergebnisse vor.

Dabei handelt es sich um eine alltagstaugliche Lösung für Bewegungserfassung (Motion-Capturing). Das System enthält Sensorkalibrierungs- und magnetometerfreie Bewegungserfassungsalgorithmen, die vom DFKI und wearHEALTH entwickelt wurden. Sie kommen zusammen mit der sensorischen „e-Skin“-Kleidung von Xenoma zum Einsatz. Dadurch lassen sich zahlreiche Anwendungen in den Bereichen Rehabilitation, Sport und Arbeitssicherheit realisieren.

Smarte Kleidung direkt einsatzbereit

Dazu entwickelte Xenoma eine sensorische Hose, die so genannten „Smart Pants“. Sie ist mit sieben sechsachsigen Sensoreinheiten (IMUs) ausgestattet und in wenigen Augenblicken angezogen und einsatzbereit. Danach kann sie verschiedene Arten von sich wiederholenden und schnellen Bewegungen des Benutzers kontinuierlich erfassen, ohne die Bewegungen des Nutzers zu behindern. „Die Hardware von Xenoma stellt eine hervorragende Integration von Sensorik in Kleidung dar, so dass intelligente Wearable-Technologien tatsächlich wie normale Alltagskleidung getragen werden können“, sagt Dr. Gabriele Bleser, Leiterin der Forschungsgruppe wearHEALTH an der Technischen Universität Kaiserslautern.

Unempfindlich gegen Störungen

Anders als bei üblichen inertialen Ansätzen kommen keine Magnet-Sensoren (Magnetometer) zum Einsatz. Dadurch ist das System unempfindlich gegenüber Veränderungen des lokalen Magnetfeldes, wie sie zum Beispiel durch Maschinen und Anlagen verursacht werden können.

Xenoma hat bereits an verschiedenen Projekten in den Bereichen Sport, Fitness, Arbeitssicherheit und Rehabilitation gearbeitet. Nun sollen die Algorithmen von DFKI und wearHEALTH in eigene Produkte und Dienstleistungen einfließen. „Die Kooperation bietet uns hervorragende Möglichkeiten, neue, innovative Technologien aus der Forschung direkt in die Anwendung und den Alltag zu bringen, sodass sie sich am Markt und als Basis für vielseitige Applikationen weiterentwickeln können“, sagt Prof. Dr. Didier Stricker, Leiter der Forschungsabteilung Augmented Vision des DFKI.

Für den täglichen Gebrauch

„Im Gegensatz zu vielen anderen hat wearHEALTH seine Tracking-Algorithmen magnetometerfrei entwickelt, sodass sie sich praktisch unabhängig von der Umgebung in den konkreten Anwendungsfällen ideal einsetzen lassen“, so Ichiro Amimori, Mitbegründer und CEO von Xenoma. „Die e-Skin von Xenoma wurde für den täglichen Gebrauch entwickelt. Die Technologie von wearHEALTH und DFKI ermöglicht es uns nun, Athleten, Rehabilitanden und Fabrikarbeitern angepasst an deren konkrete Bedürfnisse zu helfen.“