Masterarbeit: Integration muskuloskelettaler Modelle in Exoskelette mit praxistauglicher Sensorik

Die Fraunhofer-Gesellschaft (www.fraunhofer.de) betreibt in Deutschland derzeit 76 Institute und Forschungseinrichtungen und ist eine der führenden Organisationen für anwendungsorientierte Forschung. Rund 32 000 Mitarbeitende erarbeiten das jährliche Forschungsvolumen von 3,4 Milliarden Euro.

Ausschreibung für die Fachrichtungen wie z. B.: Automatisierungstechnik, Elektrotechnik, Informatik, Kybernetik, Mechatronik, Regelungstechnik oder vergleichbare.

Integration eines muskuloskelettalen Modells in ein Exoskelett mit praxistauglicher Sensorik

Diese Ausschreibung richtet sich ausschließlich an Studierende der Universtität Stuttgart.

Kontext:
Aktive Schulter-Exoskelette gewinnen zunehmend an Bedeutung in den Bereichen Rehabilitation, präventive Ergonomie und Mensch-Maschine-Interaktion. Aufgrund der komplexen Kinematik des Schultergelenks und der Vielzahl an Bewegungsmustern sowie Belastungsszenarien stellt die präzise Schätzung von Schultermomenten eine besondere Herausforderung dar. Die Entwicklung eines muskuloskelettalen Modells zur Echtzeit-Schätzung des Schultermoments kann die Steuerung aktiver Exoskelette erheblich verbessern und deren Praxistauglichkeit steigern.
Arbeitsbeschreibung:
Im Rahmen dieser Arbeit sollen bestehende muskuloskelettale Modelle verwendet und auf die Hardware eines Exoskeletts übertragen werden. Um die Ergebnisse von Laborbedingungen in reale Anwendungen zu übertragen, soll fortschrittliche Sensorik wie Inertialsensoren (IMUs) und Elektromyographie (EMG) eingesetzt werden. Die Ergebnisse zielen darauf ab, die Steuerung des Exoskeletts für Überkopf-Aktivitäten zu verbessern und den Einsatz im Alltag praktikabel zu machen. Diese Arbeit bietet eine interdisziplinäre Plattform durch eine Zusammenarbeit zwischen der Universität Stuttgart und der Universität Twente, die Zugang zu modernster Infrastruktur und internationalem Fachwissen ermöglicht.

Was Sie bei uns tun

Integration eines muskuloskelettalen Modells in ein bestehendes aktives Exoskelett
Entwicklung einer Methode zur Echtzeit-Schätzung des Schultermoments, basierend auf IMUs und EMG-Sensoren
Anpassung und Kalibrierung des Modells auf praxistaugliche Sensorsignale
Validierung der Ergebnisse durch Testreihen mit dem Exoskelett während Überkopf-Aktivitäten
Zusammenarbeit mit internationalen Forschungspartnern für technischen Austausch und Evaluierungen

Was Sie mitbringen

Sie sind Student der Biomechanik, Robotik, Medizintechnik, Informatik oder eines vergleichbaren Studiengangs

Sie haben Interesse an muskuloskelettalen Modellen und Echtzeitsensorik
Kenntnisse in der Verarbeitung von Sensorsignalen (z. B. IMUs, EMG) sind von Vorteil
Sie besitzen Programmierkenntnisse, idealerweise in Python, MATLAB oder C++
Sie haben Freude an der Arbeit mit Hardwaresystemen und der Validierung von Modellen im experimentellen Umfeld
Gute Englischkenntnisse sind erforderlich, da die Arbeit auf Englisch verfasst wird

Was Sie erwarten können

Einblick in die faszinierende Welt der Exoskelett-Technologien, sowie die Möglichkeit an einem wegweisenden Forschungsprojekt mitzuwirken
Eine herausfordernde und praxisnahe Abschlussarbeit mit direktem Bezug zur Industrie, die Ihnen wertvolle Erfahrungen und Kenntnisse für Ihre berufliche Zukunft vermitteln wird
Eine enge Betreuung und Unterstützung durch unser erfahrenes Team, das Ihnen bei Fragen und Herausforderungen zur Seite steht
Einmalige Chance bei der Kooperation der Universität Stuttgart mit der Universität Twente mitzuwirken und internationale Kontakte aufzubauen

Wir wertschätzen und fördern die Vielfalt der Kompetenzen unserer Mitarbeitenden und begrüßen daher alle Bewerbungen – unabhängig von Alter, Geschlecht, Nationalität, ethnischer und sozialer Herkunft, Religion, Weltanschauung, Behinderung sowie sexueller Orientierung und Identität. Schwerbehinderte Menschen werden bei gleicher Eignung bevorzugt eingestellt.

Mit ihrer Fokussierung auf zukunftsrelevante Schlüsseltechnologien sowie auf die Verwertung der Ergebnisse in Wirtschaft und Industrie spielt die Fraunhofer-Gesellschaft eine zentrale Rolle im Innovationsprozess. Als Wegweiser und Impulsgeber für innovative Entwicklungen und wissenschaftliche Exzellenz wirkt sie mit an der Gestaltung unserer Gesellschaft und unserer Zukunft.

Haben wir Ihr Interesse geweckt? Dann bewerben Sie sich jetzt online mit Ihren aussagekräftigen Bewerbungsunterlagen. Wir freuen uns darauf, Sie kennenzulernen!

Frau Jennifer Leppich
Recruiting

jennifer.leppich@ipa.fraunhofer.de

Tel.: +49 711 970-1415

Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA

www.ipa.fraunhofer.de

Kennziffer: 78342

Stellensegment: Rehabilitation, Healthcare

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