Die positiven Einflüsse der Massage auf Physis und Psyche kranker und/oder alternder Menschen konnten in den letzten Jahren in vielen Forschungsprojekten eindrucksvoll aufgezeigt werden. Trotz dieser neuen Erkenntnisse werden die entsprechenden Zielgruppen nur unzureichend mit Massagen versorgt. Im ersten Teil dieser Arbeit wird eine Einleitung in das Thema der therapeutischen Massage und deren Effekte auf den menschlichen Körper gegeben. Für diese Arbeit relevante medizinische Grundlagen werden dargelegt und die Wirkmechanismen der Massage erklärt. In weiterer Folge wird ein mechatronisches Konzept vorgestellt, das die automatisierte, auf den Patienten/die Patientin individuell angepasste und zeitlich unbegrenzte Versorgung mit therapeutischen Massagen ermöglicht (1). Dazu wird die therapeutische Massageunterstützung in ein Krankenbett integriert. Im zweiten Teil dieser Arbeit wird nicht mehr das erstellte Konzept, sondern das Funktionsmuster aus [1] betrachtet. Messungen von Massagekräften, beim Massieren durch mehrere Therapeuten/Therapeutinnen, liefern die benötigten, mechanischen Antriebskräfte; ein mathematisches Modell wird zur Berechnung der benötigten Geschwindigkeiten und Beschleunigungen der einzelnen Antriebe verwendet. Die Analyse von Massagebewegungen erlaubt die Entwicklung von zwei spezialisierten Massagewerkzeugen, mit denen die therapeutischen Massagebewegungen des Streichens und des Walkens nachempfunden werden können. Zwei Messsysteme ermöglichen die Bestimmung der Lage des Patienten/der Patientin auf der therapeutischen Massageunterstützung. Dazu werden eine Distanzmessung und eine Kapazitätsmessung kombiniert; die Messwerte werden durch eigens entwickelte Algorithmen interpretiert und die Position definierter Körpermarker bestimmt. Standardisiert hinterlegte Massagepfade werden mit Hilfe der Körpermarker individuell an die zu massierende Person angepasst. Aus der Kombination der individualisierten Massagepfade, der Distanzmessung und des mathematischen Modells des Funktionsmusters werden die Steuerbefehle der Antriebe berechnet. Zusätzlich werden das Steuer- und Kommunikationssystem des Funktionsmusters beschrieben. Eingaben erfolgen am Human Machine Interface und werden vom Hauptprogramm am Zentralrechner interpretiert. Dieser sendet die entsprechenden Steuerbefehle über ein BUS-System an die einzelnen BUS-Teilnehmer. Zuletzt wird eine Testmessung mit nachfolgender Berechnung und Ausführung eines Massagepfads beschrieben. Den Messdaten der Kapazitätsmessung werden die Körpermarker zugeordnet. Der standardisierte Massagepfad wird mit Hilfe der Körpermarker individualisiert. Die Kombination des individualisierten Massagepfads mit der Distanzmessung und dem mathematischen Modell des Funktionsmusters liefert schließlich die Steuerbefehle der einzelnen Antriebe. (1) Mit den Anforderungen aus dem Konzept konnte mein Dissertationskollege K. Bergkirchner [1] ein Funktionsmuster aufbauen, an dem kritische Punkte des Konzepts überprüft werden konnten. [1] Bergkirchner K.: Entwicklung eines mechatronischen therapeutischen Massagesystems. Noch nicht veröffentlicht.
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In recent years, physical and mental health status of elderly and/or sick people have been shown to benefit tremendously from massage therapy. Despite this information being available for some time, named target groups are not adequately supplied. First part of this work gives an introduction on therapeutical massage and corresponding body reactions. Relevant medical basics and modes of action regarding massage are explained. Furthermore, a mechatronic concept of a therapeutic massage support is presented. This concept combines massage features with a standard hospital bed. It provides a possibility to supply persons in need with individually fitted massage treatments without any time restriction (2). The second part of this work regards the evaluation model built by K. Bergkirchner [1]. Basic design requirements are derived by measurements of massage forces (driving force, component strength) and a mathematical simulation of the evaluation model (engine speeds and accelerations). Two specialized massage tools for medically acknowledged kneading and stroking massage movements are designed after motion analysis. Fitting of massages individually to a person is carried out by implementing two types of measuring systems. Specially developed algorithms are used to determine body markers by interpretation of distance and capacity measurement data. These body markers are utilized to adapt standardized massage paths to the measured person. Control commands for the single engines are calculated by providing the mathematical simulation of the evaluation model with the distance measurement data and the fitted massage path. Additionally, the control and communication systems of the evaluation model are explained. A human machine interface is used for manual inputs. These are analysed on the main computer by the main program. Finally, the corresponding control commands are send over a bus-system to the individual bus participant. A full test measurement of a proband with following calculation and execution of a massage path is presented as a last point. Body markers are determined from the measurement data, the massage path is individualized and the control commands are calculated. (2) This concept was used by my colleague, K. Bergkirchner [1], to design and build an evaluation model. This model was used by both of us to test and verify critical points of the concept. [1] Bergkirchner K.: Entwicklung eines mechatronischen therapeutischen Massagesystems. Not released yet.
