Empatho-Kinaesthetic Sensor Technology (SFB 1483 EmpkinS)
Third Party Funds Group - Overall project
Acronym: SFB 1483 EmpkinS
Start date : 01.07.2021
End date : 30.06.2025
Website: https://empkins.de/
Project details
Short description
The CRC 1483 “Empatho-Kinaesthetic Sensor Technology” (EmpkinS) investigates novel radar, wireless, depth camera, and photonics-based sensor technologies as well as body function models and algorithms. The primary objective of EmpkinS is to capture human motion parameters remotely with wave-based sensors to enable the identification and analysis of physiological and behavioural states and body functions. To this end, EmpkinS aims to develop sensor technologies and facilitate the collection of motion data for the human body. Based on this data of hitherto unknown quantity and quality, EmpkinS will lead to unprecedented new insights regarding biomechanical, medical, and psychophysiological body function models and mechanisms of action as well as their interdependencies.
Scientific Abstract
Der geplante SFB „Empathokinästhetische Sensorik“ (EmpkinS) erforscht neuartige radar-, funk-, tiefenkamera- und photonikbasierte Sensortechniken sowie Körperfunktionsmodelle und Algorithmen, mit denen über die berührungslose Erfassung von Bewegungsparametern des Menschen eine Wahrnehmung und Bewertung der physiologischen und behavioralen Zustände und Körperfunktionen ermöglicht wird. EmpkinS verfolgt das Ziel, Sensortechnologien und Bewegungsdaten des menschlichen Körpers zu schaffen. Basierend auf diesen Daten völlig neuer Qualität und Quantität wird EmpkinS bahnbrechende Erkenntnisse im Bereich von biomechanischen, medizinischen und (psycho-)physiologischen Körperfunktionsmodellen und Wirkmechanismen sowie den Wechselwirmechanismen zwischen diesen erarbeiten. Die EmpkinS-Leitidee besteht darin, dass menschliche Bewegungsparameter sowohl der Makroebene (Körper bzw. Körpersegmente, kardiopulmonale Funktion) als auch der Mikroebene (Mimik, Faszikulation) feingranular aus der Ferne, d. h. minimal störend und nichtinvasiv erfasst werden. Aus diesen Daten werden dann die dem Bewegungsmuster zugrundeliegenden physiologischen und behavioralen Zustände unter Nutzung biomechanischer, neuro- und psychomotorischer Körperfunktionsmodelle algorithmisch rekonstruiert. Die Verknüpfung der körperinneren, biomedizinischen und der äußeren, medizintechnischen Ebenen, die durch die Sensorik sowie die Körperfunktionsmodelle und die Inversion der Wirkmechanismen geschaffen wird, ist hochinnovativ, außerordentlich komplex und bisher in vielen Bereichen unerforscht.Zur Lösung der herausfordernden Forschungsfragen umfasst EmpkinS ein interdisziplinäres Forschungsprogramm, das sich kohärent entlang der sensorischen Kette von der primären Sensortechnik (Projektbereich A) über die Signal- und Datenverarbeitung (Projektbereiche B und C), der zugehörigen Modellierung der Vorgänge im menschlichen Körper (Projektbereiche C und D) bis hin zur psychologischen bzw. medizinischen Interpretation (Projektbereich D) der Sensordaten gliedert. Ethikforschung (Projektbereich E) zur Sicherstellung eines verantwortungsvollen Einsatzes der EmpkinS-Technologie ist integraler Bestandteil des SFB.Das auf zwölf Jahre ausgelegte Forschungsprogramm des SFB EmpkinS wird Methodologien und Technologien erschaffen, die neuartiges Grundlagenwissen über die Verknüpfung von inneren biomedizinischen Prozessen des menschlichen Körpers mit äußerlich und berührungslos, per funk- und wellenbasierter Sensorik erfassbaren Informationen, bereitstellen werden. EmpkinS wird mit diesen medizintechnischen Sprunginnovationen völlig neuartige „digitale“, patientenzentrierte Diagnose- und Therapiemöglichkeiten für Medizin und Psychologie eröffnen.Die Medizintechnik stellt einen Forschungsschwerpunkt mit Leuchtturmcharakter der Region Erlangen-Nürnberg dar. Ausgehend von dem diesem exzellenten Hintergrund und mit den vielfältigen Vorarbeiten startet EmpkinS von einer schlagkräftigen sowie äußerst soliden Basis.
Involved:
Contributing FAU Organisations:
Technische Fakultät
Sonderforschungsbereich 1483/1 Empathokinästhetische Sensorik – Sensortechniken und Datenanalyseverfahren zur empathokinästhetischen Modellbildung und Zustandsbestimmung
Machine Learning and Data Analytics Lab
Lehrstuhl für Hochfrequenztechnik
Department Artificial Intelligence in Biomedical Engineering
Philosophische Fakultät und Fachbereich Theologie
Chair of Visual Computing
Department of Medicine 3 – Rheumatology and Immunology
Department of Molecular Neurology
Department Informatik
Department Psychologie
Lehrstuhl für Klinische Psychologie und Psychotherapie
Lehrstuhl für Systematische Theologie II (Ethik)
Lehrstuhl für Digitale Übertragung
Institute of Applied Dynamics
Fachbereich Theologie
Department Elektrotechnik-Elektronik-Informationstechnik
Lehrstuhl für Technische Elektronik
Department Maschinenbau
Chair of Engineering Design
Lehrstuhl für Multimediakommunikation und Signalverarbeitung
Lehrstuhl für Informatik 14 (Machine Learning and Data Analytics)
Lehrstuhl für Gesundheitspsychologie
Medizinische Fakultät
Department of Palliative Medicine
