CoExo – Kognitiv-motorische Interferenz beim Einsatz von Exoskeletten

Das interdisziplinäre DFG-Forschungsprojekt CoExo, gestartet zum August 2025, hat zum Ziel, unser Verständnis der kognitiv-motorischen Interferenz (CMI) zu vertiefen und intelligente, adaptive Exoskelett-Unterstützungssysteme zu entwickeln, die diese Interferenz in realen industriellen Anwendungen wirksam mindern.

Exoskelette haben sich als innovative ergonomische Werkzeuge etabliert, die darauf abzielen, Beschäftigte zu unterstützen – sei es durch die Erleichterung körperlicher Bewegungen oder durch die Stabilisierung von Haltungen bei anspruchsvollen Arbeitstätigkeiten. Diese Systeme versprechen eine Verringerung der körperlichen Belastung sowie des Risikos von Muskel-Skelett-Erkrankungen in verschiedenen industriellen Umgebungen. Eine zentrale Herausforderung, die in den letzten Jahren verstärkt in den Fokus gerückt ist, stellt jedoch die kognitiv-motorische Interferenz (CMI) dar. Dieses Phänomen tritt auf, wenn die gleichzeitige Beanspruchung kognitiver und physischer Ressourcen zu einer Konkurrenz um begrenzte neuronale Kapazitäten führt, was sowohl die mentale als auch die motorische Leistungsfähigkeit beeinträchtigen kann.

An der Professur für Automatisierte und Autonome Systeme (AAS) der TU Bergakademie Freiberg konzentriert sich unser Team auf die Entwicklung fortschrittlicher, KI-gestützter Unterstützungsfunktionen. Diese adaptiven Unterstützungsstrategien sind in unserem selbst entwickelten Exoskelett-Prototypen „Lucy“ integriert, der darauf ausgelegt ist, dynamisch auf die Bedürfnisse der Nutzenden zu reagieren, indem es die Unterstützung sowohl an die physische als auch an die kognitive Belastung anpasst.

Unser Projektpartner, der Lehrstuhl für Bewegungstherapie und bewegungsorientierte Prävention und Rehabilitation an der Deutschen Sporthochschule Köln (DSHS), geleitet von Prof. Dr. Bettina Wollesen, führt umfassende experimentelle Untersuchungen durch. Dabei kommen modernste Methoden wie 3D-Bewegungsanalyse, Elektromyographie (EMG) und funktionelle Nahinfrarotspektroskopie (fNIRS) zum Einsatz, um die biomechanischen, physiologischen und kognitiven Reaktionen der Nutzenden bei komplexen Aufgaben zu erfassen und zu analysieren. Dieser multidisziplinäre Ansatz ermöglicht es uns, ganzheitliche Einblicke darin zu gewinnen, wie Exoskelett-Unterstützung sowohl die körperliche Belastung als auch die kognitive Funktion beeinflusst.

Weitere Informationen finden Sie im zugehörigen Projektsteckbrief auf unserer Homepage!