MediHopps
Entwicklung einer intelligenten Full Body Holoportation für autarke XR-Brillen, die Körperhaltungen präzise erfasst und klassifiziert, um ortsunabhängiges, qualitativ kontrolliertes Rehasporttraining mit positiven gruppendynamischen Effekten zu ermöglichen.
Ziel von MediHopps ist die Entwicklung einer intelligenten Full Body Holoportation für autarke XR-Brillen. Diese erfassen Körperhaltungen und -posen präzise und übertragen sie auf digitale Avatare in die virtuelle Welt. Das intelligente Assistenzsystem klassifiziert dabei die erkannten Bewegungen und erkennt falsch ausgeführte Übungen. Dadurch schafft MediHopps ein einfach zugängliches, betreutes, qualitativ kontrolliertes und ortsunabhängiges Rehasporttraining inklusive positiver gruppendynamischer Effekte.
Kurz und bündig
Das Projektvorhaben MediHopps realisiert erstmalig eine Full Body Holoportation für XR-Brillen, die ohne die Notwendigkeit hochpreisiger externer Hardware ein präzises Tracking des gesamten Körpers in XR ermöglicht. Das Tragen der multisensorischen Brille ermöglicht eine präzise Erfassung von Körperhaltungen & -bewegungen und die Übertragung dieser auf digitale Avatare. Eine XR-Plattform unterstützt die kollaborative Ausführung von Rehasporteinheiten, durch die qualitative Betreuung eines Trainers. In Kombination mit einem KI gestützten Rehasport-Assistenzsystem werden Rehaübungen im Hinblick auf korrekte Ausübung klassifiziert. Die Beurteilung wird als Echtzeit-Feedback an Nutzer und Trainer zurückgegeben. Ziel der Entwicklung ist die Erstellung eines sensorreduzierten modularen XR-Gruppen-Kollaborationsraum für die medizinisch präzise Telerehabilitation. Das Projektvorhaben fokussiert sich aufgrund ihrer Effektivität zunächst auf dynamische Rehasport-Übungen in den Anwendungsfeldern „Mobilisierung“ und „Kräftigung“. Die Lösung ist jedoch für alle gerätelosen Übungen einsetzbar, bspw. auch in Dehn- oder Gleichgewichtsübungen.
Leistungen des August-Wilhelm Scheer Instituts
Durch die Kompetenzen in den Bereichen der künstlichen Intelligenz sowie Multisensorik übernehmen wir die Konzeption und Entwicklung der künstlichen Intelligenz zur Full Body Holoportation sowie der Klassifizierung und Erkennung von Rehasport-Übungen. Zudem definieren wir die Anforderungen an die notwendigen Trainingsdaten, die in den Datenerhebungen gesammelt werden und unterstützen die Organisation und Durchführung der Datenerhebungen.
Ausgangssituation
Immer mehr Menschen leiden unter chronisch degenerativen Erkrankungen und sind auf eine kontinuierliche Versorgung angewiesen. Die Versorgungsengpässe in ländlichen Regionen stellen dabei eine besondere Herausforderung dar. Durch den demographischen Wandel steigt sowohl in der Nachsorge als auch in der Prävention der Bedarf an medizinischem Rehasport. Personen mit eingeschränkter Mobilität haben insbesondere im peripheren Raum häufig nicht die Möglichkeit an passenden Angeboten teilzunehmen.
Telemedizinische Lösungen gegen Versorgungsengpass
Gemeinschaftsgefühl im virtuellen Trainingsraum
Principal Investigator
Dr. Dirk Werth
Geschäftsführer und wissenschaftlicher Direktor
MediHopps
Medizinische Full Body Holoportation in virtuellen Kollaborationsräumen am Beispiel des Betreten Gesundheits- und Rehabilitationssports
Lösungsansatz
Unser Lösungsansatz im Fokus
Die Ausführung von Rehasporteinheiten mit entsprechender XR-Sensorik (integrierte Kameras, IMU-Sensoren) erhebt Trainingsdaten zur Umsetzung des Projekts und bereitet diese auf. Bestehende XR-Brillen verfügen über mehrere integrierte, geschickt platzierte Kameras, die die gesamte Körpervorderseite des Tragenden im Sichtfeld erfassen. Somit sind sie sehr gut für die Realisierung eines Full Body Holoportationsystems geeignet. Diese Daten, bestehend aus Bewegungen und Körperposen, werden für das Training einer künstlichen Intelligenz verwendet.
Die Auswertung visueller Informationen (Blickwinkel, sichtbare Körperteile), IMU-Informationen (Beschleunigungs-, Geschwindigkeits- und Winkelinformationen) sowie einer Zeitreihenanalyse (Veränderung über definierte Zeitachsen) ermöglicht die Ableitung einer Körperhaltung und -bewegung. MediHopps entwickelt auf Basis neuster Ansätze des 3D-Human Body Modells ein wesentliches Innovationsmodul des Holoportation Systems zur anatomisch korrekten und präzisen Übertragung der Körperhaltungen und -bewegungen auf 3D-Avatare. Diese Innovationsmodul ermöglicht einen kollaborativen, virtuellen und kontrollierten Rehasport in XR-Trainingsräumen. Als Mehrwertdienst bietet ein Rapid Content Creation Modul die niedrigschwellige Erstellung neuer virtueller Rehaübungen durch den Trainer im System.
Förderhinweis
Das Projekt MediHopps ist gefördert von dem Bundesministerium für Bildung und Forschung.
Förderkennzeichen: 16SV9058
Laufzeit: 01.08.2022 – 31.07.2025
