Intelligente Dielektrische Elastomere und deren Anwendung als Sensoren in der Schuhtechnik - IDEAS²

Zum Zeitpunkt des Projektes gibt es keine Schaftsensoren, die alle relevanten Informationen liefern, mit denen die Mechanik des Gehens untersucht werden kann. Die Interaktion zwischen Schaft und Fuß kann zu diesem Zeitpunkt nur über die bleibende Verformung erahnt werden. Der Einfluss in Form von Druck auf die Zehengelenke und den Fußrücken sind wenig bekannt. Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines Sensorsystems, mit dem die Drücke des kompletten bzw. Teilbereich des Schuhinnenraums an der Kontaktfläche zwischen Schuh und Fuß, sowie die Dehnung im Schuh während des Gehens gemessen werden kann.

Zusätzlich soll das Sensorsystem die Entwicklung neuartiger, intelligenter Schuhe ermöglichen, die eine Vielzahl an zusätzlicher Funktionalität bereitstellen. Dafür ist es essenziell die komplexen Belastungsmuster im Alltag interpretieren zu können. Um dies zu ermöglichen, soll neben den neu entwickelten Schaftsensoren ein Sensorkonzept entwickelt werden, um im Sohlenbereich eine Vielzahl an Informationen zu gewinnen und diese im Zusammenspiel mit den Schaftsensoren auszuwerten.

Hierzu werden smarte Elastomersensoren und deren Herstellungsprozess entwickelt und untersucht, welche die gewünschten Messgrößen liefern. Im Weiteren wird eine fortgeschrittene Elektronik entwickelt und so im Schuh verbaut, dass sie die Sensorsignale aufnimmt und mittels Funkschnittstelle an die Auswerteeinheit (Handy, PC, Tablet usw.) in Echtzeit schickt. Die Elektronik und Sensoren werden so im Schuh integriert, dass diese möglichste nicht vom Benutzer wahrgenommen werden. Die Software der Auswerteeinheit wird programmiert, um damit Trageversuche durchzuführen. Die Auswertung fließt in den weiteren Entwicklungsprozess mit ein. Zu Projektende wird ein Demonstrationsschuh gezeigt.

Danksagung

Das IGF-Vorhaben 20421 N der Forschungsvereinigung Prüf- und Forschungsinstitut Pirmasens e.V., Marie-Curie-Straße 19, D-66953 Pirmasens, wurde über das AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der industriellen Gemeinschaftsforschung und -entwicklung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.

Ferner danken wir den zahlreichen Unternehmen für die Bereitstellung von Versuchsmaterialien sowie für die Begleitung der Arbeiten mit Beratung und Unterstützung.

Projektpartner

Zentrum für Mechatronik und Automatisierungstechnik gemeinnützige GmbH (ZeMA)
Eschberger Weg 46, D-66121 Saarbrücken

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