Joystick Einfach komfortabel steuern

Redakteur: M.A. Bernhard Richter

Biofeedback Motor Control entwickelt und produziert Trainingssysteme für Rehabilitation und Leistungssport – Megatron-Sensoren und Joysticks dosieren die Systemkräfte.

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Medizinische Trainingstherapie mit Geräten von BFMC aktiviert die körpereigenenWiederherstellungspotenziale.
Medizinische Trainingstherapie mit Geräten von BFMC aktiviert die körpereigenenWiederherstellungspotenziale.
(Bild: Megatron)

Die Geräte der Biofeedback Motor Control (BFMC) basieren auf den Erkenntnissen der Neuro- und Muskelphysiologie, Psychomotorik, Biomechanik, Biokinetik und Biokybernetik. Die Idee zu den computergestützten, ergonomischen Trainingsgeräten stammt von Gründer und Geschäftsführer Dr. Georg Blümel. Der Biophysiker und Biokybernetiker war es auch, der die Zusammenarbeit mit dem Sensorik-Hersteller Megatron bereits vor der Unternehmensgründung im Jahr 1997 begann. Die beiden Unternehmen arbeiten vom Entwicklungsstadium bis zur Marktreife der Trainingsgeräte zusammen. Grundlage der Trainingsgeräte ist eine genaue Biofeedbackmessung. Dabei wird in der Diagnosephase und während des Trainings kontinuierlich gemessen, wie der Körper des Trainierenden reagiert. Das System passt sich an die Messergebnisse an und dosiert die Beanspruchung der neuromuskulären Systeme entsprechend der Zielstellung.

Sensoren erlauben flexiblen Einsatz

Die eingesetzten Bewegungssensoren entwickelt Blümel weitgehend selbst – Megatron steht ihm dabei beratend zur Seite. Als Kraftsensoren verwendet BFMC S-Beam-Aufnehmer. Die Besonderheit dieser Bauform, nämlich die axial angeordnete Kraftein- und Kraftausleitung, ermöglicht die direkte und vor allem einfache Einbindung in den Kraftfluss. Da die Sensoren sowohl für Zug- als auch für Druckkraftmessungen eingesetzt werden können, erlauben sie den flexiblen Einsatz, wie zum Beispiel in den unterschiedlichen Trainingsgeräten von Biofeedback Motor Control. Als besonderes Add-on bietet Megatron seinen Kunden Kraftsensoren, die bereits den Messverstärker im Sensorgehäuse integriert haben. Damit entfällt lästiger Verdrahtungsaufwand, es wird Platz gespart und das Signal steht ohne weitere Zusatzarbeiten schon als 0 V bis 10 V oder 4 mA bis 20 mA-Signal am Ausgang zur Verfügung. Zusätzliche Funktionen wie die Tarierung werden ebenso angeboten wie digitale Schnittstellen.

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Einfache Bedienung über Joysticks

Das Trainingsgerät Centaur von BFMC erlaubt eine sehr differenzierte und dosierbare Beanspruchung der Rückenmuskulatur, indem der Körper programmgesteuert und kontrolliert geneigt wird. Dabei werden genau definierte Belastungen im Lenden- und Brustwirbelsäulenbereich erzeugt, die durch das Gewicht des Oberkörpers entstehen. Zudem aktiviert die Körperneigung auch den Gleichgewichtsanalysator des Probanden. Der Gleichgewichtsanalysator wiederum stimuliert die tiefliegende Muskulatur mit dem Ziel, die Freiheitsgrade der Wirbelsäule zu reduzieren und sie damit zu stabilisieren. Die integrierte Bio-MC-Software ermöglicht es, das komplexe Steuerprogramm direkt online über eine Messleitung oder offline über eine Chipkarte an das Gerät zu übermitteln. Gleichzeitig unterstützt sie die Diagnose, beispielsweise die Bestimmung der Belastbarkeit der wirbelsäulenstabilisierenden Muskulatur.

Kitbauweise ist reibungs- und verschleißfrei

Für den Start und Stopp der Bewegungsprogramme werden im Centaur die schaltenden Joysticks vom Typ 851 von Megatron verwendet. Sie sind klein, bieten ein hervorragendes Preis-Leistungsverhältnis und sind kundenspezifisch modifizierbar. Das Erfassen der tatsächlichen Neigung erfolgt mit den optischen Inkrementalgebern der Megatron-Serie TPT. Deren Kitbauweise nutzt die Welle der Applikation und ist reibungs- und verschleissfrei. Bei den beengten Platzverhältnissen war die geringe Bauhöhe von nur 16 mm entscheidend. Die Serie TPT bietet Auslösungen bis 1024 Impulse pro Umdrehung und kann optional mit Linedriver ausgestattet werden. Das macht die Signalübertragung störsicher gegenüber EMV-Störungen aus den Motorversorgungsleitungen und Schaltnetzteilen. Diese Drehgeber können auch mit Zentralbefestigung und Drehmoment ausgestattet werden und so als manuelle Drehimpulsgeber zur Handeingabe bei der Sollwertvorgabe zum Einsatz kommen. Sie nutzen die Welle des Servomotors und sind dadurch besonders kompakt und gleichzeitig leicht an die Applikation anzupassen.

Genaue Bedienung mit zusätzlichen Funktionstastern

Die Steuerung des Centaur Trainingssystems erfolgt über den Fingerjoystick TRY100, der eine hohe Lebensdauer bietet. Er benötigt nur 26 mm Platz unterhalb des Bedienpanels. Diese Kompaktheit im Einbaumaß wird auch durch den verschleißfreien Hall-Effekt-Sensor erreicht. In der Ausführung für drei Achsen sind noch zwei zusätzliche Funktionstaster im Knauf möglich, mit denen beispielsweise – wie in den Geräten von BFMC – Programme gestartet und gestoppt bzw. Lage und Ausrichtung bestimmt werden können.

Neukonstruktion des Meisterschalters Serie 851 für Ströme bis zu 5 A und Spannungen bis 240 V AC.
Neukonstruktion des Meisterschalters Serie 851 für Ströme bis zu 5 A und Spannungen bis 240 V AC.
(Bild: Megatron)
Mit der optionalen USB-Schnittstelle ist der TRY100 wie andere Joysticks von Megatron auch als Mausersatz zu verwenden. Als Ausgänge stehen analoge, USB-, Voltage Regulator oder Dual-Output-Schnittstellen zur Wahl. Je nach gewähltem Knauf können die TRY100 die Schutzklasse bis IP 68 erreichen. Durch die verschleißfreie Sensortechnik sind 5 Millionen Bewegungszyklen garantiert. Für die gleichbleibend hohe Qualität sorgt auch die strenge Eingangskontrolle und Qualitätssicherung bei Megatron. Das Unternehmen ist spezialisiert auf die kundenspezifische Anpassung der Sensoren und Joysticks und liefert schon in kleinen Stückzahlen maßgeschneiderte Lösungen.

Blümel schätzt die Zusammenarbeit mit dem Putzbrunner Elektronikzulieferer Megatron. Besonders einen Umstand hebt er hervor: „Wenn wir etwas dringend benötigen, wird das möglich gemacht.“ Dies ist neben der Produktqualität einer der Gründe, warum BFMC die Produkte und das Wissen von Megatron auch in künftigen Projekten für Sensoriklösungen nutzen wird. (br)

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