KI-gestützte orthopädische Einlagen auf Knopfdruck
Die manuelle Fertigung orthopädischer Schuheinlagen ist arbeitsintensiv und zeitaufwendig. Das KI-Pilotprojekt des Green-AI hub Mittelstand mit der Johann Herges GmbH digitalisiert den gesamten Prozess: Von der präzisen Druckmessung des Fußes über KI‑basierte Berechnung der Insole‑Parameter bis hin zum 3D‑Druck entsteht ein automatisierter Workflow. Das Ergebnis sind maßgefertigte Einlagen in kürzester Zeit mit minimalem Materialverbrauch.
Der Code ist Open-Source auf unserem GitHub Profil verfügbar.
Jeder Fuß ist einzigartig, weshalb orthopädische Einlagen individuell gefertigt werden müssen. Der traditionelle Ansatz bedeutet analoge Abdrücke, manuelle Messungen und viel eingebrachte Erfahrung. Das ist zeitaufwendig, kann zu Qualitätsunterschieden führen und erzeugt Materialabfälle, da die gewünschte Form durch Materialabfräsen von einem Rohling erzielt wird. Im Zuge des Green‑AI‑Hub‑Projekts hat das DFKI und die Johann Herges GmbH eine digitale Alternative entwickelt. Diese ist Open-Source auf unserem GitHub Profil verfügbar.
Die Training & Prediction Toolbox erfasst zunächst die Druckverteilung des Fußes mithilfe digitaler Pedobarographie. Sensorplatten messen, wie das Körpergewicht auf den Füßen verteilt ist, und erzeugen so ein präzises digitales Druckbild. Ebenso können Schaumabdrücke per Scanner digitalisiert werden. Diese Daten fließen in ein KI‑Modell, das aus den Druckmustern die relevanten Punkte am Fuß identifiziert und die optimalen Parameter für eine passgenaue Einlage berechnet.
Die Parameter werden in ein parametrisches CAD‑Modell übertragen und als 3D-Modell visualisiert. Dieses Modell wird vom Fachpersonal geprüft und bei Bedarf angepasst.
Anschließend wird das Modell an einen 3D‑Drucker übertragen. Die angepasste Orca‑Slicer-Software interpretiert die Infill‑Parameter und passt die Materialdichte je nach Druckzonen an. Die Einlage kann nun gedruckt werden, ganz ohne zusätzliches Material zu verbrauchen.
Das Pilotprojekt zeigt, wie kleine, neu gedachte KI‑Lösungen Effizienzen heben und manuelle Prozesse digitalisieren können. So wird Fachpersonal entlastet, Ressourcen werden eingespart und der digitale Workflow ermöglicht nach der lokalen Erfassung des Fußabdrucks die zentrale Bearbeitung und Prüfung, um das Produkt, die Einlage wiederum lokal zu drucken. Das kann die Versorgung in entlegene Gebiete verbessern
Weitere (technische) Informationen finden Sie in unserem Medium-Artikel „AI-Powered Orthopedic Insoles: Revolutionizing Custom Footwear with Machine Learning“.
