Ausgangspunkt dieses Projektes ist eine Orthese, welche am Knie angebracht wird und durch die Bewegung beim Laufen Strom erzeugt.
Was ist Energy Harvesting?
Energy Harvesting ist eine Möglichkeit aus alternativen Quellen Strom zu gewinnen, wie eben z.B. die kinetische Energie.
{Wie viel Strom kann die Orthese produzieren?}
Die Messbedingungen waren 15 Sekunden Volllast. Es entstanden folgende Messungen:
{Messergebnisse}
Höchstwerte 7 V und 0,5 A
(Durchschnitt 3,5 V)
Verwendeter Widerstand 47Ohm
Berechnungen:
2,5 V/50 Ohm = 50 mA
50mA * 7 V= 350 mW (/Wurzel2) = 250 mW
Aufladen eines Akkus mit einer Kapazität von 1200 mA
Volt x Ah = Wh
3,7V x 1200mAh = 4.4 Wh
Daraus folgt:
17/18 Stunden durchgehend Laufen, um den Akku aufzuladen.
Ein anderes Beispiel wäre das Senden eines Bluetooth Signals- 15 Sekunden Volllast reicht für ca. 1 Minute lang Daten via. Bluetooth Daten ans Handy zu setzen.
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Im Debug Lab werden Wege gesucht die Technik der Orthese weiterzuentwickeln, zu optimieren und in offene Projekte zu integrieren.
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{Offene Punkte}
Wie könnte eine Optimierung aussehen?
- Einbau eines mehrachsigen Gelenks, zur optimalen Anpassung der Beinform, bzw. zur maximalen Ausschöpfung der Energiegewinnung
- Ausdehnungen der Orthese auf die Innenseite des Beins? Um mehr Strom zu generieren aber auch um mehr Stabilität beim Tragen der Orthese zu gewährleisten- aktuell wäre der verwendete Motor dafür noch zu dick. Studien zeigen, dass alles unter 5mm Tiefe beim Laufen nicht stört – Ist das reduzieren auf weniger als 5 mm Materialstärke möglich?
- Materialitäten für den Tragekomfort optimieren
- die Stabilität und die Effektivität des Stromgenerierens optimieren
Was wären die nächsten Schritte beim aktuellen Prototyp?
Versuchsreihe zur Materialität der Orthese:
- Materialien die nicht rutschen? – z.B. Bandagen testen.
- Fixierungen ausprobieren. Klettverschluss, Boa, Korsettverschluss
- Einfassung Beinschiene. Taschen/Laschen.
- Schnelles und unkompliziertes Anziehen
{Mögliche Funktionen}
Die Orthese kann die Körpertemperatur überwachen oder die Atemqualität. Eine Früherkennung von Infekten.
{Skizzen}
Für die Einarbeitung der Schiene wurde an einen Korsettverschluss zum einhaken gedacht. Erste Entwürfe entstanden.
{Materialtests}
Makramee knüpfen am Bein.
{Warum ist das nachhaltig?}
– direkte Vermittlung Causa : Bewegung = Energie + Vermittlung womit ich wieviel Energie erzeuge + Energiebewusstsein
– Vermittlung: digitale Welt ist Teil unserer direkten, körperlichen Welt.
