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Ihr kompetenter Partner für Medizinrobotik

Die Komplexität von Medizin- und Chirurgierobotern erfordert einzigartige Lösungen. Da es kaum Spielraum für Fehler gibt, benötigen Sie eine Messlösung, auf die Sie sich verlassen können.

Wir bieten ein umfassendes Sensorportfolio und ein engagiertes Expertenteam, um maßgeschneiderte Lösungen für die Medizinrobotik zu entwickeln.

Lösungen, die Präzision und Zuverlässigkeit bieten und auf mehr als 80 Jahren Innovation basieren.

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Die Kraft- und Drehmomentsensoren von HBK geben Rückmeldungen zu angewandten Kräften, verhindern Gewebeschäden und ermöglichen hochpräzise Manipulationen bei schwierigen Eingriffen.

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Die miniaturisierten Sensoren von HBK ermöglichen den Einsatz auf engstem Raum und verbessern die chirurgische Leistung erheblich.

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Die HBK-Sensoren bleiben trotz der Umgebungseinflüsse zuverlässig und lassen sich gut in Steuerungssysteme integrieren, sodass eine genaue und zuverlässige Datenerfassung sichergestellt ist.

Mehr Präzision und Pflege mit Medizinrobotik


Jeder Medizinrobotertyp ist auf fortschrittliche Sensoren angewiesen, um kontrollierte Bewegungen, schnelle Reaktionen und erhöhte Patientensicherheit zu ermöglichen. 

Von der Präzisionschirurgie bis zur adaptiven Rehabilitation tragen die Sensoren von HBK dazu bei, dass diese medizinischen Roboter mit modernster Technologie das Gesundheitswesen verändern.

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Maximale Präzision und Sicherheit

Chirurgische Roboter unterstützen bei komplexen Eingriffen und bieten Chirurgen mehr Geschicklichkeit, Genauigkeit und Kontrolle. 

Durch die Integration hochpräziser Sensoren stellen diese Roboter sicherere und effizientere Operationen sicher, reduzieren Risiken und verbessern die Genesungsergebnisse der Patienten.

Wichtige Beispiele für Sensoren, die in chirurgischen Robotern verwendet werden, sind:

  • Kraft- und Drehmomentsensoren – regulieren die ausgeübte Kraft, um Gewebeschäden zu vermeiden und eine schonende Handhabung für die Patientensicherheit sicherzustellen.
  • Mehrachsige Lastsensoren – überwachen die Kräfte auf Roboterarme, optimieren die Handhabung der Instrumente und reduzieren die Belastung.
  • Drucksensoren – messen die Wechselwirkung mit dem Gewebe, um die Sicherheit bei Schnitten und Nähten zu erhöhen.
  • Weg- und Positionssensoren – ermöglichen die Echtzeitverfolgung von chirurgischen Instrumenten für ultrapräzise Bewegungen.
  • Dehnungsmessstreifen-Sensoren – erkennen Belastungen an Roboterkomponenten, verhindern Überlastungen und stellen Betriebsfestigkeit sicher.
  • Beschleunigungs- und IMU-Sensoren (Inertial Measurement Unit) – verbessern die Bewegungsstabilität und -flüssigkeit von Robotern für einen reibungslosen Betrieb.

Diese Sensoren ermöglichen es chirurgischen Robotern, hochkomplexe robotergestützte Operationen (RAS) – wie minimalinvasive Eingriffe, orthopädische Rekonstruktionen und Neurochirurgie – mit beispielloser Präzision durchzuführen. 

Medical students practicing for keyhole surgery. Osaka, Japan. March 2018

Adaptive Patientenunterstützung

Rehabilitationsroboter erleichtern die funktionelle Wiederherstellung und Rehabilitation durch personalisierte Therapie, dynamische Bewegungsunterstützung und Echtzeit-Feedback auf Basis der Patientenbedürfnisse. 

Diese Robotersysteme verbessern die Physiotherapie, indem sie die Übungen an den Fortschritt und die Fähigkeiten des Patienten anpassen.

Wichtige Beispiele für Sensoren, die in Rehabilitationsrobotern verwendet werden, sind:

  • Kraft- und Drehmomentsensoren – passen den Widerstand an die Kraft und den Genesungszustand des Patienten an.
  • Positions- und Wegsensoren – verfolgen die Bewegungen der Gliedmaßen und steuern die Behandlung mit präzisen Anpassungen.
  • Beschleunigungs- und IMU-Sensoren – analysieren Haltung, Gleichgewicht und Bewegung, um Rehabilitationsprogramme individuell auf den Patienten zuzuschneiden.
  • DMS-Sensoren – überwachen die mechanische Belastung von robotergestützten Rehabilitationsgeräten für einen sicheren und dauerhaften Betrieb.

Diese Rehabilitationsroboter werden häufig in der Schlaganfallrehabilitation, bei der Genesung nach Rückenmarksverletzungen und in Physiotherapieprogrammen eingesetzt, damit Patienten mit adaptiver Unterstützung schneller ihre Mobilität zurückerlangen können.

Doctor and nurse looking at a man who walks with the help of a medical robot

Natürliche Bewegungen nachbilden

Fortschrittliche bionische Prothesen verfügen über Sensoren, die dabei helfen, Mobilität und Geschicklichkeit wiederherzustellen, sodass Benutzer nahtlose und intuitive Erfahrungen machen können. 

Durch die Erkennung von Bewegungsabsichten und Rückmeldungen aus der Umgebung ermöglichen Roboterprothesen Menschen mit verlorenen Gliedmaßen natürliche, reaktionsschnelle Bewegungen.

Wichtige Beispiele für Sensoren, die in Roboterprothesen verwendet werden, sind:

  • Kraft- und Drehmomentsensoren – bieten ein taktiles Feedback und helfen dem Benutzer, Druck und Griffigkeit zu messen.
  • Weg- und Positionssensoren – synchronisieren die Prothesenbewegung mit den Echtzeit-Muskelsignalen des Benutzers.
  • Beschleunigungs- und IMU-Sensoren – passen sich an Haltungsänderungen und Bewegungsvariationen an und sorgen für Stabilität beim Gehen oder Greifen.
  • DMS-Sensoren – reduzieren die Belastung der Komponenten, um die Betriebsfestigkeit, Betriebsfestigkeit und Zuverlässigkeit der Prothese zu optimieren.

Durch die Integration dieser Sensoren in Roboterprothesen erhalten Benutzer mehr Kontrolle, Gleichgewicht und Komfort, wodurch alltägliche Aktivitäten wie Gehen, Halten von Gegenständen und feinmotorische Aufgaben verbessert werden.

One man, sportsman with amputee leg and artificial limb, preparing for a run on the street in sunset.

Verbesserung der Unabhängigkeit von Patienten

Assistenzroboter unterstützen Menschen mit eingeschränkter Mobilität, neuromuskulären Erkrankungen oder altersbedingten Einschränkungen und ermöglichen ihnen mehr Autonomie und Interaktion mit ihrer Umgebung.

Diese Roboter sind dafür ausgelegt, sich in Umgebungen zu bewegen, Gegenstände zu handhaben und bei alltäglichen Aufgaben zu helfen.

Wichtige Beispiele für Sensoren, die in Assistenzrobotern verwendet werden, sind:

  • Kraft- und Drehmomentsensoren – ermöglichen eine präzise Handhabung von Objekten und sorgen für einen sicheren Halt ohne Beschädigungen.
  • Weg- und Positionssensoren – erleichtern die genaue Navigation und Interaktion mit Objekten.
  • IMU- und Lokalisierungssensoren – helfen Benutzern, Hindernisse zu vermeiden, indem sie die Bewegungsbahnen automatisch korrigieren und so autonome Bewegungen unterstützen.
  • DMS-Sensoren – messen die ausgeübten Kräfte für ein sichereres Greifen und Handhaben und bieten so eine sichere und ergonomische Unterstützung.

Zu den gängigen Anwendungen für Assistenzroboter gehören intelligente Rollstühle, Roboterarme für Menschen mit Behinderung und Haushaltsroboter, die die Unabhängigkeit und Lebensqualität erheblich verbessern.

Portrait of Two Diverse Male Industrial Robotics Specialists Working on a Mobile Robot. Caucasian And Black Engineers In Lab Coats Discussing an Automated Robotic Delivery Assistant with AI.

Medizinische Fernberatung

Telepräsenzroboter verändern das Gesundheitswesen, indem sie Fernkonsultationen ermöglichen, sodass medizinisches Fachpersonal Patienten von überall aus untersuchen, diagnostizieren und mit ihnen interagieren kann.

Diese Roboter verbessern die Zugänglichkeit, Effizienz und Reaktionsfähigkeit in der medizinischen Versorgung – insbesondere in abgelegenen oder unterversorgten Gebieten.

Wichtige Beispiele für Sensoren, die in Telepräsenzrobotern verwendet werden, sind:

  • Positions- und Wegsensoren – ermöglichen eine präzise Navigation und Kameraeinstellung für nahtlose virtuelle Interaktionen.
  • IMU- und Lokalisierungssensoren – stabilisieren die Bewegung und korrigieren automatisch die Positionierung für eine reibungslose Kommunikation in Echtzeit.
  • Kraft- und Drucksensoren – ermöglichen die physische Interaktion mit kritischen medizinischen Geräten, wie z. B. die Fernsteuerung von Betten oder Operationsgeräten.
  • DMS-Sensoren – überwachen strukturelle Belastungen, um Schäden oder mechanische Ausfälle zu verhindern.

Mithilfe dieser fortschrittlichen Sensoren ermöglichen Telepräsenzroboter Echtzeit-Interaktionen zwischen Ärzten und Patienten und bringen so spezialisiertes medizinisches Fachwissen in Krankenhäuser, Kliniken und die häusliche Pflege, während sie geografische Lücken im Zugang zur Gesundheitsversorgung schließen.

Surgical and medical robots controlled by an operator
Carrying out an operation using a robot, a robot surgeon with manipulators, a modern operating room, surgeons people perform an operation using a surgeon's robot through the control panel

Intelligente Sensoren und medizinische Robotik – Herausforderungen, Antworten, Chancen

Alternde Bevölkerung. Fachkräftemangel. Steigende Anforderungen an die Präzision. Medizinischen Systeme stoßen an ihre Grenzen. Doch neue Technologien können hier Abhilfe schaffen.

Medizinrobotik der nächsten Generation und miniaturisierte intelligente Sensoren revolutionieren die Pflege, steigern die Effizienz und sorgen für mehr Sicherheit für Patienten und Pflegekräfte.

Dank KI, IoMT und hochpräziser Sensortechnologie verändern diese Innovationen die Diagnostik, Behandlung und Patientenüberwachung grundlegend.

Die Zukunft der Medizin ist sicherer, intelligenter und personalisierter denn je.

Entdecken Sie, wie die Sensoren von HBK in medizinischen Robotern eine bessere Zukunft für das Gesundheitswesen schaffen.

Werden Sie Partner von HBK – wir gestalten die Zukunft der Medizin-, Chirurgie- und Gesundheitsrobotik.

Die Medizinrobotik schreitet in einem beispiellosen Tempo voran – und HBK steht an der Spitze dieser Transformation.

Unsere fortschrittlichen miniaturisierten Sensoren, eingebettete Elektronik und Echtzeit-Feedbacksysteme ermöglichen chirurgischen Robotern eine unübertroffene Präzision, Sicherheit und Effizienz für bessere Patientenergebnisse.

Als zuverlässiger Partner für OEM in der medizinischen Robotik bieten wir:

  • F&E-Test- und Validierungslösungen zur Beschleunigung von Innovationen
  • Einfach zu integrierende Sensoren für mechanische Messungen mit unübertroffener Genauigkeit
  • Kundenspezifische Sensorentwicklung vom Entwurf bis zur Produktion

Mit Sensortechnologie der nächsten Generation schafft HBK neue Möglichkeiten für intelligentere, sicherere und reaktionsschnellere medizinische Roboter, die sich nahtlos in die Patientenversorgung integrieren lassen. 

Von sichereren medizinischen Geräten bis hin zu einer intelligenteren Mensch-Maschine-Interaktion – unsere Innovationen läuten eine neue Ära der personalisierten und effizienten Gesundheitsversorgung ein.

Möchten Sie gemeinsam mit uns die Zukunft der medizinischen Robotik gestalten?

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FAQ | Antworten auf Ihre Fragen zu HBK-Sensoren für medizinische Roboter

Medizinische Roboter sind auf verschiedene Navigationssensoren angewiesen, darunter:

  • Trägheitsmessgeräte (IMU): Diese kombinieren Beschleunigungsmesser, Gyroskope und Magnetometer, um Bewegungen zu verfolgen und die Ausrichtung beizubehalten.
  • GPS-Sensoren: Werden zur Navigation in großen Räumen verwendet, insbesondere bei medizinischen Außenanwendungen wie der Notfallversorgung.

Durch die kontinuierliche Erfassung von Daten ermöglichen Sensoren Robotern Anpassungen in Echtzeit. Ein Beispiel:

  • Tastsensoren erkennen Druck und passen die Kraft entsprechend an.
  • Bildsensoren helfen bei der Identifizierung von Objekten und menschlichen Gesten.
  • Näherungssensoren verhindern Kollisionen, indem sie Hindernisse in der Nähe erkennen.
  • Temperatursensoren stellen den sicheren Umgang mit temperaturempfindlichen Materialien sicher.
  • Kraft-/Drehmomentsensoren ermöglichen die Anpassung von Roboterbewegungen an den ausgeübten Druck, was bei chirurgischen und prothetischen Anwendungen von entscheidender Bedeutung ist.

Ein medizinischer Roboter besteht in der Regel aus:

  • Aktuatoren: Steuern die Bewegung von Roboterarmen und Instrumenten.
  • Gelenke: Sorgen für Beweglichkeit und Bewegungsfreiheit.
  • Endeffektoren: Beispielsweise chirurgische Instrumente, Greifer oder Scansonden.
  • Strukturrahmen: Bietet dem Robotersystem Halt und Stabilität.
  • Sensoren: Sind in jede Komponente integriert, um Echtzeit-Feedback zu liefern und so Präzision und Sicherheit sicherzustellen – beispielsweise Kraftsensoren in Roboterarmen für filigrane chirurgische Aufgaben.
  • Kraft- und Drehmomentsensoren: Erleichtern präzise, kontrollierte Bewegungen in der Chirurgie und Rehabilitation, indem sie Widerstand und Druck ständig überwachen.

Kraft-/Drehmomentsensoren messen die auf Roboterinstrumente ausgeübten mechanischen Kräfte und wandeln sie in elektrische Signale um. Sie helfen dabei, die Krafteinwirkung zu regulieren und minimieren so das Risiko von Gewebeschäden während Operationen oder Rehabilitationen. Diese Sensoren ermöglichen es Roboterprothesen außerdem, natürliche Handbewegungen mit verbesserter Geschicklichkeit nachzuahmen.

  • Chirurgische Robotik: Aufrechterhaltung eines kontrollierten Drucks bei Schnitten und Nähten.
  • Prothetik: Verbesserung der Griffkraft und Objektmanipulation in Robotergliedmaßen.
  • Rehabilitationsroboter: Bereitstellung von Widerstandsfederung zur Anpassung von Behandlungsübungen.
  • Patientenhandhabungssysteme: Verhinderung der Anwendung übermäßiger Kraft beim Transport oder der Repositionierung von Patienten.

Die mikroelektromechanische Systemtechnik (MEMS) ermöglicht die Entwicklung kompakter, hochempfindlicher Sensoren, die in der medizinischen Robotik unverzichtbar sind. Diese Sensoren bieten:

  • Miniaturisierung: Ermöglicht kleinere und präzisere Roboterwerkzeuge.
  • Hohe Empfindlichkeit: Ermöglicht die frühzeitige Erkennung physischer Veränderungen bei Eingriffen.
  • Geringer Stromverbrauch: Verbessert die Effizienz von tragbaren und implantierbaren Geräten.
  • Kostengünstige Produktion: Erleichtert den skalierbaren Einsatz von medizinischer Robotik.

MEMS-Sensoren werden in medizinischen Geräten eingesetzt für:

  • Chirurgische Robotik: Verbesserung der Feinmotorik.
  • Tragbare medizinische Geräte: Überwachung von Vitalparametern.
  • Implantierbare Geräte: Unterstützung der Langzeitüberwachung von Patienten.
  • Autonome Robotersysteme: Verbesserung der räumlichen Wahrnehmung und Navigation.

Piezoelektrische Sensoren werden verwendet bei:

  • Ultraschallbildgebung: Umwandlung elektrischer Signale in Schallwellen zur Erzeugung von Bildern.
  • Arzneimittelabgabesystemen: Steuerung der präzisen Freisetzung von Medikamenten.
  • Blutdrucküberwachung: Messung von Schwankungen des Herz-Kreislauf-Drucks.
  • Tragbare Diagnostik: Verfolgung der Bewegungen und physiologischen Zustände von Patienten.

Piezoelektrische Kraftsensoren erzeugen eine elektrische Ladung, wenn sie mechanischer Belastung ausgesetzt sind. Dadurch können sie:

  • Druckänderungen zur Überwachung des Blutflusses erkennen.
  • Mechanische Bewegungen in Prothesen in elektrische Signale umwandeln.
  • Minimalinvasiver Eingriffe durch Echtzeitmessung der ausgeübten Kraft unterstützen.

  • Verbesserte Genauigkeit: Erhöht die Präzision bei chirurgischen Eingriffen.
  • Schnelle Reaktionszeit: Ermöglicht Echtzeit-Feedback bei kritischen Eingriffen.
  • Betriebsfestigkeit: Toleriert wiederholte Sterilisation und längeren Einsatz.
  • Energieeffizienz: Ideal für tragbare und implantierbare Anwendungen.
  • Kompakte Größe: Ermöglicht die Integration in kleine Robotersysteme.

Medizinische Roboter funktionieren durch eine Kombination aus:

  • Vorprogrammierten Algorithmen: Steuerung spezifischer Aufgaben und Bewegungen.
  • Echtzeit-Sensor-Feedback: Dynamische Anpassung an Veränderungen in der Umgebung.
  • KI-gesteuerte Entscheidungsfindung: Erhöhung der Anpassungsfähigkeit und Effizienz.

Sensoren ermöglichen eine präzise Steuerung durch:

  • Erkennung von Kraftniveaus, um Gewebeschäden bei Eingriffen zu vermeiden.
  • Sie unterstützen eine stabile Navigation in robotergestützten Rehabilitationssystemen.
  • Sie ermöglichen die Gestenerkennung für eine intuitive Benutzersteuerung.

  • Kraft-/Drehmomentsensoren: Ermöglichen eine feinfühlige Handhabung und Rückmeldung.
  • Positionssensoren: Überwachen die Genauigkeit der Roboterbewegungen.
  • Bildsensoren: Unterstützen die Objekterkennung und Navigation.
  • Näherungssensoren: Erhöhen die Sicherheit für Patienten und Bedienpersonen.
  • Tastsensoren: Liefern taktiles Feedback, das in der Prothetik und chirurgischen Assistenz von entscheidender Bedeutung ist.

KI-gestützte Roboter nutzen:

  • Maschinelle Lernalgorithmen zur Analyse der Sensoreingaben.
  • Computersicht zur Interpretation von Bildern, die von Kameras aufgenommen wurden.
  • Haptische Feedback-Systeme zur Verfeinerung der Bewegungen in Echtzeit.

Dies ermöglicht adaptive Operationen, die Erkennung von Anomalien und eine effektivere Patientenüberwachung mit verbesserter Entscheidungsfindung.

  • Intelligente Prothesen: Integration von KI wird mit Kraftsensoren zur Verbesserung der Griffkontrolle.
  • Chirurgische Roboter: KI verarbeitet Echtzeitbilder für präzise Bewegungen.
  • Autonome Pflegeroboter: Die KI interpretiert das Verhalten von Patienten mithilfe von Bewegungs- und Temperatursensoren.

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