Abteilung für Modellierung und Simulation im Sport

Unser Hauptinteresse gilt der Biomechanik und Biorobotik. Wir wollen verstehen, wie biologische Bewegung zustande kommt, welche biologischen Strukturen welche Rolle spielen, wie sie koordiniert und organisiert wird und welchen Einfluss Störungen und Krankheiten haben. Die Ziele unserer Forschung sind die Aufklärung und das Verständnis der Wechselwirkung von Struktur und Funktion biologischer Systeme. Der Forschungsschwerpunkt liegt hierbei auf der Mechanik und Kontrolle menschlicher Bewegung. Wir interessieren uns für die Sensor-/Aktor-Kopplung in biologischen Systemen und deren Übertragbarkeit in die Biorobotik zur Erzeugung neuartiger bionischer Antriebssysteme. Darüber hinaus bearbeiten wir Fragestellungen aus den Bereichen Bewegungswissenschaft, Biomimetik (Bionik), Motorik und Medizintechnik.

Mit der von uns hauptsächlich eingesetzten Methode der Modellierung und Simulation befinden wir uns auf dem Gebiet der numerischen und/oder theoretischen Biomechanik. Außerdem bauen wir technische Systeme (Bioroboter) zur Überprüfung der Validität der Konzepte.

Inhalte:

Die inhaltlichen Schwerpunkte unserer Abteilung sind

  • Modellentwicklung des biologischen Bewegungssystems
  • Mehrskalenkopplung Organ-Organsystem
  • Kriterien zur Bewertung biologischer Systeme
  • Phänomenologische Modelle biologischer Materialien
  • Interne Dynamik biologischer Bewegung
  • Technologieentwicklung biomimetischer (bionischer) Systeme

Methoden:

Unsere methodische Expertise liegt in folgenden Bereichen

  • Vollständige Synthese biologischer Bewegung (vorwärtsdynamische Simulation)
  • Entwicklung reduzierter biomechanischer Modelle
  • Testtrilogie biologischer Bewegungsphänomene
  • Kopplung von Starrkörper-/Punktmechanik, Kontinuumsmechanik,
    Elektrodynamik, Thermodynamik
  • MKS Programmentwicklung
  • Inverse Dynamik in 2-d und 3-d
  • Bewegungsanalyse in 2-d und 3-d
  • Validierung von Computersimulation biologischer Bewegung
Detaillierte Information zu unseren Forschungsprojekten finden Sie im Bereich Forschung (Link).
 

Einbindung:

Wir sind eingebunden in das Stuttgart Research Centre for and Cluster of Excellence of Simulation Technology (SimTech) der Universität Stuttgart und arbeiten im Projektnetzwerk 4 'Coupled problems in biomechanics and systems biology' mit.

Weitere Information zu unseren Kooperationspartnern finden Sie im Bereich Partner (Link).
 

Lehre:

Wir lehren in den Studiengängen BA Sportwissenschaft, BSc Simulation Technology, MSc Simulation Technology und MSc Medizintechnik (Link).

Weitere Information zu aktuellen und vergangenen Kursen finden Sie im Bereich Lehre (Link).