Rising from a chair is a fundamental movement in daily life and a prerequisite for independent functional ability. Yet, it remains one of the most biomechanically demanding activities as it requires high levels of neuromuscular coordination, muscle strength and postural control. While standing up from a seated position is often implied to be a ubiquitous skill it becomes increasingly difficult with age. To prolong the independence of elderly a novel computational design procedure for lift-assist mechanisms is presented. This procedure individualizes the dimensions of a mechanism to the natural sit-to-stand movement of the patient while complying with the limited space given by the applicable furniture. Given marker-based sit-to-stand motion data task positions are defined to carry out a finite position synthesis of a four-bar linkage that provides patient-specific guidance of a seat. The four-bar linkage combined with the lower limb of a patient generates a biologically inspired six-bar linkage. Thus, accomplishing a bio-kinematic design of linkages where this thesis provides an exemplary design session.     «

Rising from a chair is a fundamental movement in daily life and a prerequisite for independent functional ability. Yet, it remains one of the most biomechanically demanding activities as it requires high levels of neuromuscular coordination, muscle strength and postural control. While standing up from a seated position is often implied to be a ubiquitous skill it becomes increasingly difficult with age. To prolong the independence of elderly a novel computational design procedure for lift-assist...     »

Die Aufstehbewegung aus der Sitzposition ist eine grundlegendende Bewegung im menschlichen Alltags und die Voraussetzung für ein freies und selbständiges Leben. Jedoch zählt sie zu den körperlich anspruchsvollsten Bewegungen des Alltags, da sie eine hohe Muskelkraft sowie eine komplexe neuromuskuläre Gleichgewichtskontrolle erfordert. Das Aufstehen wird anhand seiner Allgegenwärtigkeit oftmals unterschätzt bis die selbstständige Ausführung dieser Bewegung im hohen Alter zunehmend schwieriger wird und eine Hilfe von Mitmenschen bedingt. Um den selbstständigen Aufstehprozess zu unterstützen, stellt diese Arbeit einen bio-kinematischen Entwurfsansatz für Sitzmöbel mit integrierter Aufstehhilfe vor, der die Maße des Aufstehmechanismus an die natürliche Aufstehbewegung des Nutzers anpasst. Dieser Individualisierungsprozess berücksichtigt sowohl die biomechanischen Maße des Nutzers als auch den Bauraum des genutzten Sitzmöbels. Marker-basierte Bewegungsmessverfahren werden genutzt, um Aufstehposen zu definieren und anhand dieser eine finite Posen Synthese durchzuführen. Dieses Syntheseverfahren berechnet die Maße eines Aufstehmechanismus in Form eines Viergelenks, die der natürlichen Aufstehbewegung nachempfunden werden soll. Aus dem mechanischen Viergelenk, gekoppelt mit der modellierten Gelenkstruktur des menschlichen Beins, ergibt sich ein biologisch inseriertes Sechsgelenk, wovon sich der sogenannte bio-kinematische Entwurfsprozess ableitet.     «

Die Aufstehbewegung aus der Sitzposition ist eine grundlegendende Bewegung im menschlichen Alltags und die Voraussetzung für ein freies und selbständiges Leben. Jedoch zählt sie zu den körperlich anspruchsvollsten Bewegungen des Alltags, da sie eine hohe Muskelkraft sowie eine komplexe neuromuskuläre Gleichgewichtskontrolle erfordert. Das Aufstehen wird anhand seiner Allgegenwärtigkeit oftmals unterschätzt bis die selbstständige Ausführung dieser Bewegung im hohen Alter zunehmend schwieriger wir...     »