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EmSense – Bewegung über Kleidung messen

Beim Sport, auf dem Arbeitsplatz, in der Rehabilitation: Überall dort, wo es hilfreich ist, menschliche Bewegungsabläufe besser zu verstehen, kann das Projekt EmSense ins Spiel kommen. Am FH OÖ Campus Hagenberg entwickeln die Experten des Embedded Systems Lab mit EmSense eine günstige, intelligente Sensorplattform, um menschliche Bewegungsabläufe besser zu verstehen und daraus Aktionen abzuleiten.


EmSense ist die Abkürzung für Embedded Sensor Platform for Automated Detection of Human Motion. Diese intelligente Sensorik kann in Textilien integriert werden. Ein Beispiel dafür sind „intelligente Socken“. Und wie funktioniert das?

„Intelligente Socken“ können die Gangart und Fußstellung analysieren. „Diese elektronischen Messsysteme sieht und spürt man nicht in der Kleidung“, sagt FH-Prof. Dr. Florian Eibensteiner, einer der beiden Leiter des Labs. Sein Kollege FH-Prof. DI Mag. Dr. Josef Langer ergänzt: „Mit intelligenter Kleidung werden außerdem Gesten erkannt und Bewegungen analysiert. Das ist im Sport wichtig, aber auch in der Medizin. Man kann zum Beispiel den Arm vor einer Operation messen, dann vor und während der Rehabilitation, und erkennt daran, wie sich die Bewegungsabläufe verbessern.“ Basierend auf diesen Ergebnissen können Therapiepläne adaptiert und Frühwarnsysteme etwa für ältere Menschen installiert werden. Welche Bewegung macht man in welcher Zeit? Wieviel Kraft kann man aufwenden? Wie groß ist die Bewegungsfreiheit vor und dann nach einer Operation?

„Die Anwendungsfälle sind sehr breit“, sagt Langer. „Neben Sport und Medizin kann man solche Systeme etwa in der Ergonomie anwenden.“ Diese Systeme können bei der Lagerarbeit in Produktionsbetrieben eingesetzt werden, um an den Bewegungsabläufen zu erkennen, wie der Körper arbeitet und wie man die Gesundheit auf dem Arbeitsplatz verbessern kann. „Der Sensor soll minituarisiert und gut tragbar verarbeitet werden“, so Langer. „Die Prototypen waren etwa zündholzschachtelgroß, in Zukunft sollen sie nicht größer als ein Fingernagel sein.“ Eingenäht werden sie mit elektrisch leitfähigen Garnen, die mit einer Funkschnittstelle kommunizieren. Die Daten werden gestreamt und verarbeitet. Die Idee entstand übrigens beim Skifahren: „Wir haben überlegt, wie man diese Sportart vernünftig analysieren kann“, erinnert sich Eibensteiner. „Man zieht wie eine Smart Watch ein Kleidungsstück an, das Bewegungen misst und bewertet.“

Das nun über zwei Jahre laufende Projekt ist mit mehreren anderen verknüpft und endet basisfinanziert im September 2020. Eibensteiner: „Die Idee wird uns noch drei, vier Jahre beschäftigen. Innerhalb des Projekts ist wesentlich mehr entstanden, vor allem weitere Forschungsfragen, die mit weiteren Projekten beantwortet werden sollen.“ Die Forscher arbeiten vor Ort zusammen mit der Forschungsgruppe HEAL, die bei der Datenanalyse und dem Auffinden der Algorithmen hilft, sowie im Rahmen der Wirkungsforschung mit dem Campus Linz und dem Campus Wels der FH OÖ.

Seit mehr als zehn Jahren steht das Embedded Systems Lab für anwendungsbezogene Forschung im Bereich intelligenter Hardware/Software Systeme. Die Experten des EMB sehen sich als Bindeglied zwischen wissenschaftlicher Forschung und anwendungsorientierter Produktentwicklung. Ihre Arbeit wird durch Förderungen von europäischen und österreichischen Fördergebern sowie durch Forschungsaufträge von innovativen Unternehmen ermöglicht.

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