Vielfältige KI – Mit Machine Learning zu zuverlässigen Messergebnissen

Textile Schalter für die adaptive Steuerung im Bereich Mensch-Maschine-Interaktion, Laufanalyse im Fitnessbereich, Kontrolle von Atembewegungen im Gesundheitsbereich – das sind nur einige der Anwendungen, die sich einem sofort aufdrängen, wenn man darüber nachdenkt, welche Möglichkeiten textile Sensoren alles bieten.

Die roma-Strickstoff-Fabrik Rolf Mayer GmbH & Co. bietet ihren Kunden ein Rundgestrick an, das Druckbelastung bzw. -verteilung großflächig erkennt und gleichzeitig seine textilen Eigenschaften, wie Elastizität und Atmungsfähigkeit, beibehält. Dass Textilien die Eigenschaft haben, sich an unterschiedliche Geometrien anzupassen, ist dabei ein großer Vorteil. Das macht die möglichen Anwendungsbereiche so vielfältig. Allerdings ist diese Nachgiebigkeit auch der Grund dafür, dass Messergebnisse mit der Zeit ungenau werden, wenn die Sensoren nicht regelmäßig kalibriert werden.

Das KMU hat sich Unterstützung aus dem Mittelstand-Digital Zentrum Smarte Kreisläufe geholt, um diese Herausforderung zu meistern. Gemeinsam mit dessen Partner, den Deutschen Instituten für Textil- und Faserforschung (DITF) bei Stuttgart arbeitet das Unternehmen an einem Konzept, um mithilfe von künstlicher Intelligenz den Zusammenhang zwischen der gemessenen und der tatsächlichen Belastung unabhängig von der Zeit herzustellen und so präzisere Messergebnisse zu schaffen.

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Im gemeinsamen Projekt wurde ein spezieller Prüfstand angefertigt. Drei sensorische Gestricke wurden darin unterschiedlich belastet und die tatsächliche Druckbelastung mit einem konventionellen Sensor gemessen. Mit diesen Messwerten wurde ein KI-Modell trainiert, das in das schon vorhandene Elektronikmodul der Gestricke implementiert wurde. Die Daten können so direkt im Gestrick erfasst und verarbeitet werden. Das sorgt für Datensicherheit, Energieeffizienz und Zuverlässigkeit. Die Gestricke wurden anschließend willkürlich belastet und das Messsignal mit und ohne KI verglichen. Es hat sich herausgestellt, dass das mit der KI verarbeitete Messsignal deutlich verbessert wurde und sehr viel näher an der tatsächlichen Belastung blieb, während die Signale ohne KI-Bearbeitung nach einer Druckbelastung deutlich davon abwichen.

Mit diesen Untersuchungen konnte das Potenzial der künstlichen Intelligenz zur Aufwertung von E-Textiles und insbesondere sensorischen Rundgestricken nachgewiesen werden. Die Firma Roma hat dieses Potenzial erkannt und möchte jetzt das entwickelte KI-Modell in seinen Prototypen einsetzen. Das Projekt weist zugleich anderen E-Textiles-Herstellern den Weg, den Mehrwert ihrer Produkte zu erhöhen, ohne auf Datensicherheit und Zuverlässigkeit zu verzichten.

Den Projektflyer zum Nachlesen finden Sie hier.

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Treffen Sie uns vor Ort

Vom 21. bis 24. April ist das Mittelstand-Digital Zentrum Smarte Kreisläufe auf der Messe Techtextil in Frankfurt am Main als Aussteller vertreten. Treffen Sie uns vor Ort und erfahren Sie mehr zu unseren Anwendungsprojekten, Demonstratoren und Veranstaltungen. Wir freuen uns auf Ihren Besuch an unserem Stand F34 in Halle 12.1!