Sports & Rehabilitation Engineering
Das Forschungsfeld „Sports & Rehabilitation Engineering“ hat sich in den letzten Jahren in der Biomechanik etabliert. In Zusammenarbeit mit der Industrie und führenden Reha-Kliniken sind verschiedene Therapie-Geräte entwickelt worden, welche im Rahmen der motorischen Therapie insbesondere in der Neurorehabilitation eingesetzt werden. Spezifischer Fokus bei der Bewegungstherapie liegt dabei bei Rumpf-Therapie und der oberen Extremitäten in Kombination mit virtual/augmented reality.
Die Bewegung und Haltung des menschlichen Körpers kann mit Hilfe modernster Technik in Echtzeit erfasst und ausgewertet werden. Hierzu bedient sich das Labor modernster Technologie wie beispielsweise mit berührungsloser Konturmessung (simiMotion Bewegungsanalyse) oder Inertial Measurement Units IMU’s (xsens 3D motion tracking)
Das Labor für Biomechanik arbeitet eng mit der Physiotherapie-Forschung des Departements Gesundheit der ZHAW bei der Duchführung von klinischen Studien zusammen. Dazu gehört auch das Verfassen von Ethikgesuchen und das Publizieren der wissenschaftlichen Studien in Fachzeitschriften.
Projekte
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e-SKI - Das Prinzip mit höchster Effektivität und Effizienz
Analog zur Elektrifizierung im Fahrradbereich werden auch im Skitourensport motorisierte Aufstiegshilfen entwickelt. Das e-SKI-Modul wird hinsichtlich Effizienz und Reduktion der körperlichen Belastung biomechanisch untersucht und mit einer bereits verfügbaren exoskelettbasierten Aufstiegshilfe…
laufend, 09/2026 - 05/2027
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Kipp’n’Roll – Balance. spielerisch herausgefordert
Auf einem interaktiven Balancebrett steuern Nutzende durch gezielte Gewichtsverlagerung ein Spielfeld und führen einen Ball ins Ziel. Das Game zeigt anschaulich und spielerisch, wie sich Gleichgewicht, Koordination und Körperkontrolle trainieren lassen.
abgeschlossen, 01/2026 - 07/2026
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A data-driven solution that optimizes ankle-foot-orthopedic braces for children (OrthoSense)
OrthoSense by Leg&airy revolutionizes ankle-foot orthotics by turning subjective brace fitting into data-driven care. Embedded sensors capture pressure data, enabling AI driven biomechanical algorithms to tailor each brace’s shape and fit to the individual patient while enabling patients tracking.
laufend, 01/2026 - 12/2027
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Development of a functional Trunk STability Test (TRUSTT)
Entwicklung eines neuartigen Rumpfstabilitäts-Tests für ein dynamisches Assessment der Bewegungskontrolle in sitzender Position
laufend, 01/2026 - 11/2026
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HoloTeach – ein virtuelles Therapiesystem für personalisierte Rehabilitation nach einem Schlaganfall
Ziel des Projekts ist die Entwicklung eines digitalen Rehabilitationssystems zur Verbesserung der Rumpfkontrolle nach einem Schlaganfall. Es integriert Prinzipien des motorischen Lernens, adaptive Schwierigkeitsstufen und innovative VR-Technologien.
laufend, 10/2025 - 09/2028
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Entwicklung einer Rumpf Therapie zur Beurteilung und zum Training von Gleichgewicht und Kontrolle in der Neurorehabilitation (Holoreach)
Das SNF geförderte Projekt Health & Wellbeing befasst sich mit der Thematik der Rumpfstabilität. Es soll ein neuartiges, technologie-unterstütztes Trainingskonzept für die Förderung des selektiven Rumpftrainings geschaffen werden. Dies beinhaltet in einem ersten Schritt die Umsetzung einer…
laufend, 01/2024 - 02/2027
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Wie gut kontrollierst du deine Biosignale? (MuscleJump)
Dieses Demoprojekt bezieht sich auf die aktuelle Anwendung von EMG-Sensoren (Elektromyographie). Heutzutage können EMG-Sensoren verwendet werden, um moderne Arm- oder Beinprothesen zu steuern, was den Patienten mehr Freiheit ermöglicht. Die Steuerung solcher Prothesen ist jedoch eine Herausforderung…
abgeschlossen, 01/2024 - 07/2024
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Hip-Kick – Spielerisches Training aus der Hüfte heraus
Hintergrund des vorliegenden Demo-Objekts ist die spielerische Visualisierung neuartiger, interaktiver Formen der Bewegungs-Visualisierung. Selbstständig ausgeführte, game-orientierte Rehabilitationsprogramme von Neuro-Patienten haben die Therapie in letzter Zeit revolutioniert. Es hat sich gezeigt,…
abgeschlossen, 01/2023 - 11/2023
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Virtuelle Trainingsformen für ältere Personen
Trainingsprogramme in einer virtuellen Umgebung können einen Mehrwert für Therapien darstellen. In diesem Projekt untersuchen wir die Anwendung eines Greiftrainings mit drei virtuellen Technologien bei älteren Personen. Dazu pflücken die Personen im virtuellen Raum Früchte, während ihre Bewegung und…
abgeschlossen, 01/2023 - 10/2023
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Holoreach
Entwicklung eines Augmented-Reality-Trainingsprogramms für Schlaganfallpatient:innen
abgeschlossen, 05/2020 - 05/2023
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T-Chair II – Assistive Therapieform für die Balance und Stabilität des Rumpfes nach Schlaganfall
Die Rumpfkontrolle ist ein Schlüsselfaktor für einen erfolgreichen Rehabilitationserfolg in den ersten Jahren nach dem Schlaganfall. Das Training muss früh nach dem Schlaganfall mit dem Sitzen beginnen, da die Rumpfkontrolle für das Stehen und Gehen unerlässlich ist. Ein robotergestützter…
abgeschlossen, 10/2017 - 06/2023
Publikationen
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Scheermesser, Mandy; Baumgartner, Daniel; Nast, Irina; Bansi, Jens; Kool, Jan; Bischof, Patrick; Bauer, Christoph,
2024.
Scientific Reports.
14(6598).
Verfügbar unter: https://doi.org/10.21256/zhaw-30389
Sommer, B. et al. (2023) 'The effect on muscle activity of reaching beyond arm's length on a mobile seat : a pilot study for trunk control training for people after stroke', Archives of Rehabilitation Research and Clinical Translation, 5(4), p. 100289. doi: 10.1016/j.arrct.2023.100289.
Haas, M. et al. (2023) 'Hip and trunk kinematics during reaching on a mobile and stable seat', PLOS ONE, 18(7), p. e0289115. doi: 10.1371/journal.pone.0289115.
Concurrent and discriminant validity of ActiGraph waist and wrist cut-points to measure sedentary behaviour, activity level, and posture in office work, Kuster RP, Baumgartner D, Hagströmer M, Grooten BME Public Health, 21:345, 2021
How accurate and precise can we measure the posture and the energy expenditure component of sedentary behaviour with one sensor?. Kuster, Roman P.; Grooten, Wilhelmus J. A.; Blom, Victoria; Baumgartner, Daniel; Hagströmer, Maria; Ekblom, Örjan, 2021. International Journal of Environmental Research and Public Health. 18(11), S. 5782.Verfügbar unter: https://doi.org/10.3390/ijerph18115782
Is Sitting Always Inactive and Standing Always Active? A Simultaneous Free-Living activPal and ActiGraph Analysis, Kuster RP, Grooten WJA, Blom V, Baumgartner D, Hagströmer M, Ekblom Ö. Int J Environ Res Public Health. 2020 Nov 28; 17(23):8864
Thijs, Liselot; Voets, Eline; Wiskerke, Evelien; Nauwelaerts, Thomas; Arys, Yves; Haspeslagh[BD(1] , Harold; Kool, Jan; Bischof, Patrick; Bauer, Christoph; Lemmens, Robin; Baumgartner, Daniel; Verheyden, Geert, 2021.Technology-supported sitting balance therapy versus usual care in the chronic stage after stroke : a pilot randomized controlled trial. Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation.18(120). Verfügbar unter: https://doi.org/10.1186/s12984-021-00910-7
Bauer, C.M.; Nast, I.; Scheermesser, M.; Kuster, R.P.; Textor, D.; Wenger, M.; Kool, J.; Baumgartner, D., 2021.A novel assistive therapy chair to improve trunk control during neurorehabilitation : perceptions of physical therapists and patients. Applied Ergonomics. 94(103390). Verfügbar unter: https://doi.org/10.1016/j.apergo.2021.103390
Koller, Thomas; Baumgartner, Daniel, 2017. Automatisierte Zweipunktdiskrimination bei Phantomschmerzen. Der Schmerz. 31(1), S. 69-73. Verfügbar unter: https://doi.org/10.1007/s00482-016-0158-x