Viele von euch kennen Marvels Superheld Ironman. Ironman ist kein Superheld im eigentlichen Sinn da er seine Kräfte aus einem Anzug bezieht, einem Exoskelett. Das Ironman Fiktion ist, ist uns allen klar. Doch wie weit ist die Forschung auf diesem Gebiet wirklich?
Johannes Teiwes, Wissenschaftler an der Bremer Universität forscht auf dem Gebiet der Robotik. Bei seiner Arbeit hat er einen Kollegen der ihm ständig alles nachmacht. Dass es sich dabei um einen Roboter handelt ist für Teiwes völlig normal. Teiwes hat ein Exoskelett angeschnallt, das alle seine Bewegungen registriert. Die Signale werden über ein Kabel zu einem Computer geleitet der die Daten verarbeitet und an den Roboter weiterleitet, welcher die Bewegungen eins zu eins nachahmt. Noch ist der Roboter aber lediglich virtuell auf dem Bildschirm zu sehen. Zukünftige Anwendungen sind nahezu unbegrenzt. Sei es in der Raumfahrt für Missionen auf fernen Planeten, wo man mit Roboter dann arbeiten könnte als ob man selber vor Ort wäre. Oder in anderen lebensfeindlichen Umgebungen wie in hohen Meerestiefen und bei extremer Hitze.
Wenn man die Technik der Datenerfassung und die Ausgabe der Bewegungen nun in einer Maschine vereinigt, erhält man jenes Ironman ähnliches Exoskelett. Diese bewegungsunterstützende Konstruktion kann Menschen in allen Lebenslagen helfen. Sei es im Alter bei schwindender Kraft oder bei einer schweren Krankheit. Stellen sie sich die Arbeit von Pflegekräften vor die nun beim Heben von Pflegebedürftigen mechanisch unterstützt werden oder wie sich die Arbeit auf dem Bau verändern würde.
So schön sich das ganze anhört und soweit die Technologie auch scheinbar schon ist, gibt es noch erhebliche Schwierigkeiten bei der Umsetzung der Mechanik. Das Exoskelett das die Ein- und Ausgabe vereinigt ist noch viel zu sperrig und schwer. Es werden noch 2 Personen benötigt um das 25 kg schwere Hightech-Korsett anzuziehen.
Das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) arbeitet derzeit an einem Ganzkörper Exoskelett welches beinahe den ganzen Bewegungsspielraum des menschlichen Körpers erfasst.
Das Fraunhofer-Exoskelett
Das Fraunhofer-Institut hat bereits eine Stoffweste namens „Care-Jack“ entwickelt, die unterstützend für das Arbeiten mit schweren Lasten wirkt. Zwar hat die Weste keine aktive Unterstützung, jedoch registriert sie die Bewegungen und hilft dem Träger durch Signale die Bewegungen zu optimieren und die Belastung für den Körper zu minimieren.
Forscher auf der ganzen Welt arbeiten inzwischen an der Umsetzung von Exoskeletten. Bereits in diesem Jahr sollen Prototypen fertig entwickelt sein, die die Hüfte beim Tragen und Heben entlasten sollen.
Auch wenn die Exoskelette inzwischen selbsttragend sind, also das Gewicht für den Träger nicht mehr spürbar ist und die Mechanik innerhalb von Millisekunden reagiert, wird der Tragekomfort stetig weiterentwickelt. Es genügt nicht, dass die Sensoren die Muskelbewegungen aufnehmen und diese dann umsetzen. Das Exoskelett muss bereits vorhersehen was der Träger als nächstes tun möchte. Diese Thematik lösen die Forscher, indem sie die Sensoren direkt am Gehirn ansetzen. Somit weiß das Exoskelett durch Messen der Hirnströme bereits vor der Muskelbewegung, dass der Träger gleich den linken Arm heben möchte und kann sich entsprechend darauf vorbereiten.
Komplette Anzüge wie man es evtl. von Militärdemonstrationen kennt gibt es natürlich noch nicht, aber es gibt so genannte Stützroboter die beim Tragen schwerer Lasten unterstützen und diese werden in den nächsten Jahren vermehrt im Alltag zu sehen sein.
Textquellen:
welt.de, Oliver Klempert, abgerufen am 12.02.2016
izm.fraunhofer.de, abgerufen am 12.02.2016
Quelle Beitragsbild: Freeimages.com/Jean Scheijen
