Myoelektrische

Myoelektrische Systeme nutzen die elektrischen Signale der Muskeln (Elektromyografie, EMG), um Geräte zu steuern, insbesondere myoelektrische Prothesen der oberen Gliedmaßen. Das Grundprinzip besteht darin, dass Muskelaktivität EMG-Signale erzeugt, die von Sensoren erfasst, verstärkt und von einer Verarbeitungseinheit in Bewegungen der Prothese umgesetzt werden.

Technologien: Oberflächen-EMG (sEMG) verwendet Elektroden auf der Haut über verbleibenden Muskeln, während intramuskuläre EMG-Techniken eine höhere Selektivität bieten. Die Steuerung kann als direkter, proportionaler Befehl erfolgen oder mittels Mustererkennung, bei der maschinelle Lernmodelle EMG-Muster in verschiedene Greifstellungen oder Bewegungen übersetzen.

Anwendungen: Der Schwerpunkt liegt auf Prothesen der oberen Extremität mit mehreren Freiheitsgraden (Greifen, Drehen, Strecken). Sie finden Einsatz in der Rehabilitation, der medizinischen Prothetik-Forschung und in assistiven Technologien sowie in spezialisierten Anwendungen, die präzise Feinsteuerung erfordern.

Vorteile und Herausforderungen: Gegenüber mechanischen oder Seilzug-Systemen ermöglichen myoelektrische Prothesen natürlichere, feinfühligere Bewegungen, geringere Kraftanstrengung für den Nutzer und kosmetische Vorteile. Herausforderungen sind Kosten, Kalibrierung, Signalflauten durch Schweiß oder Elektrodenverschiebung, Batterielebensdauer und der Lernaufwand des Nutzers.

Forschungstrend: Die Entwicklung konzentriert sich auf verbesserte Sensorik, robustere Decodierung von EMG-Signalen, fortgeschrittene Mustererkennung sowie integrierte Rückmeldungen (haptisches Feedback) und komfortablere Elektroden.