Projekt
Im EU-Forschungsprojekt „Robo-Mate“ entwickeln zwölf Hochschul- und Industriepartner ein Exoskelett, um die Arbeit von Monteuren zu vereinfachen. Gesundheitsvorsorge und Sicherheit stehen ebenfalls im Fokus. Das Budget: 4,5 Millionen Euro.
Modelle
Im Projektzeitraum bis 2016 sollen zwei Prototypen fürs Heben und Tragen von Lasten bis 15 Kilogramm entwickelt werden. Ein Modell basiert ausschließlich auf der Kompensationskraft von Federn. Das zweite Modell nutzt Elektromotoren und Sensoren.
Industrie
Überall, wo Menschen schwer heben, sich unter Last weit vorbeugen oder über Kopf arbeiten, können Exoskelette entlasten.
Medizin
Roboter helfen in der Rehabilitation etwa beim Bewegungstraining von Armen und Beinen. Bei gehbehinderten Menschen können Exoskelette stützen und bei Bewegungen helfen.
In der aktiven Variante halten Elektromotoren und Sensoren Einzug. Hier hilft die Analogie zum Elektrofahrrad: Sensoren registrieren beim Antritt den Kraftaufwand des Radlers und legen elektronisch gesteuert noch eine Schippe drauf. Beim Exoskelett genauso: eine Bewegung des Ellenbogens oder des Handgelenks bewirkt eine Kraft auf das Exoskelett. Der Sensor merkt dies und lässt die gewünschte Bewegung ausführen. „Ich fühle mich schwerelos“, sagt Konrad Stadler von der Zürcher Hochschule. Er steckt seinen Arm in das Exoskelett-Teil, das sogleich das Armgewicht kompensiert. Bislang wiegt der Prototyp noch 15 Kilo. Die Forscher wollen das aber auf vielleicht fünf Kilo drücken.
„Es fühlt sich an wie Rucksacktragen“
Zwar bedeutet ein Exoskelett zunächst eine Gewichtszunahme des tragenden Menschen. Doch die Beine können das gut halten. „Das fühlt sich an wie Rucksacktragen“, sagt Stadler. Das Exoskelett leitet gewissermaßen die Last in die Beine. Beim Heben, Tragen und Senken von Lasten sind vor allem der untere Rücken und die Lendenwirbelsäule problematisch. „Die werden mit dem Exoskelett entlastet“, betont Carmen Constantinescu. In Computermodellen können die Forscher die Belastungen von Muskeln und Knochen bei Industrietätigkeiten recht genau simulieren. „Bislang ist es noch keinem gelungen, den Menschen und das ihn umgebende Exoskelett als eine Einheit zu berechnen“, sagt Constantinescu. Die Ergebnisse fließen in die Konstruktion des Exoskeletts. Das soll einmal drei Module aufweisen, die für verschiedene Tätigkeiten einsetzbar sind.
Das Beinmodul unterstützt die Oberschenkel und kann als Sitz dienen. Das Rumpfmodul kompensiert die Belastungen von Rücken und Wirbelsäule beim Bücken. Und das Armmodul unterstützt aktiv das Heben und Senken von Lasten. Der Fahrzeugentsorger Indra will alle Module demnächst in seinem Demontagewerk austesten. Kooperationspartner Fiat möchte die Exoskelette in der Montage einsetzen – und hat bereits ein Problem: Die Prototypen sind noch zu sperrig. Der Monteur kam in die kleinen Fahrzeuge gar nicht rein.
Noch muten die Entwürfe recht futuristisch an
Ob ein Monteur seine Arbeitsrüstung acht Arbeitsstunden tragen kann und will, ist aber noch völlig offen. „Der Prototyp funktioniert, sieht aber mit all den Kabeln noch abschreckend aus“, sagt Projektleiter van der Venn. Das Exoskelett ist nur nützlich, wenn es die Arbeiter auch akzeptieren, wissen die Projektmitarbeiter. In weiteren Entwicklungs- und Designschritten sollen daher die Technikmodule schlanker und schicker ausfallen. Die ersten Entwürfe sehen recht futuristisch aus: Da nähert sich der Mensch in Superheldenrüstung wieder den Vorbildern in Literatur und Film.
Superheldenausrüstung für Jedermann
Projekt
Im EU-Forschungsprojekt „Robo-Mate“ entwickeln zwölf Hochschul- und Industriepartner ein Exoskelett, um die Arbeit von Monteuren zu vereinfachen. Gesundheitsvorsorge und Sicherheit stehen ebenfalls im Fokus. Das Budget: 4,5 Millionen Euro.
Modelle
Im Projektzeitraum bis 2016 sollen zwei Prototypen fürs Heben und Tragen von Lasten bis 15 Kilogramm entwickelt werden. Ein Modell basiert ausschließlich auf der Kompensationskraft von Federn. Das zweite Modell nutzt Elektromotoren und Sensoren.
Industrie
Überall, wo Menschen schwer heben, sich unter Last weit vorbeugen oder über Kopf arbeiten, können Exoskelette entlasten.
Medizin
Roboter helfen in der Rehabilitation etwa beim Bewegungstraining von Armen und Beinen. Bei gehbehinderten Menschen können Exoskelette stützen und bei Bewegungen helfen.
Militär
Das US-amerikanische Militär und seine Forschungspartner entwickeln Exoskelette für Infanteriesoldaten, um im Feld größere Lasten zu tragen. Die Stromversorgung der elektrischen Bauelemente erfolgt mit Brennstoffzellen.