Roboter zum Anziehen - Exoskelett unterstützt Bauwirtschaft

News | Frank Kessler | 28.01.2021
Roboter zum Anziehen - Exoskelett unterstützt Bauwirtschaft
Foto: Hochschule Aalen, Gaby Keil

Das Exoskelett wird bei schweren Tätigkeiten am Bau oder in der Industrie eingesetzt. Mit ihm soll besonders bei schwerer körperlicher Arbeit die Kraft und Leistung seines Trägers erhöht werden. Es gibt aber einen entscheidenden Nachteil, denn die Modelle können bislang nur von einer Person genutzt werden. Forscher arbeiten daher zurzeit an einer revolutionären Lösung mit dem Ziel, dass die Roboter von verschiedenen Personen genutzt werden können.

Laut der Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin (BAuA) gehören Muskel- und Skeletterkrankungen zu den häufigsten Ursachen in Deutschland für Arbeitsunfähigkeit und vorzeitiger Erwerbsunfähigkeit. Eine roboterbasierte Unterstützung durch ein sogenanntes aktives Exoskelett würde folglich den Arbeitsschutz fördern. Doch dies ist im Gegensatz zum Exoskelett mit passiver Kraftunterstützung auch recht kostspielig. Denn die teuerste Komponente des Roboters ist der Antrieb. Ein weiterer Nachteil ist ferner, dass er nur von einer Person genutzt werden kann. Außerdem dient er nur für einen speziellen Arbeitseinsatz. Forscher der Hochschule Aalen arbeiten daher aktuell an einer Lösung dieser Einschränkungen. Das Team um Prof. Dr. Matthias Haag, Leiter des Robotiklabors, konstruiert die mechanischen und elektrischen Komponenten in einem Baukastensystem. Damit soll es möglich werden, dass der Roboter individuell zusammengesetzt werden kann. Das würde ein Tragen von verschiedenen Personen ermöglichen und die Einsatzfähigkeit auf unterschiedliche Aufgaben ausdehnen. "Wir spielen quasi Lego-Technik", erklärt Johannes Wanner, während er die Tauglichkeit bereits montierter Antriebseinheiten auf einem speziell entwickelten Prüfstand untersucht. Dabei sucht er gleichzeitig nach einem leichten Antriebssystem mit dem kleinstmöglichen Motor.

Exoskelett von mehreren Personen nutzbar

Das Exoskelett besteht aus einem weichen Inlett und einer harten Außenschale. Die Kräfte des Antriebs werden durch die Außenschale aufgenommen und an das Inlett weitergeleitet. Die Herstellung des Inletts erfolgt individuell für jede Person und die Herstellung der Außenschale erfolgt in drei unterschiedlichen Größen. Das Schalenprinzip macht es möglich, dass sich mehrere Arbeiter den Roboter teilen können, sofern sie die gleiche Körperstatur haben. Der Modulbaukasten soll es einem Orthopädietechniker ermöglichen, hochwertige und kostengünstige Exoskelette zu vertreiben. Das Skelett wird auf die Bedürfnisse des Nutzers zugeschnitten, was für einen hohen Tragekomfort sorgt. "Wir müssen einen robusten, konturnahen und leichten Aufbau erreichen", erklärt Professor Haag.

Die Funktionstests mit Roboter sind beendet

Die Tests sind vorerst abgeschlossen und die Ergebnisse ausgewertet. Am Versuchsstand werden die letzten Feinheiten optimiert. Es sind bereits unterschiedliche Prototypen vorhanden, die von den Forschern im Robotiklabor weiterentwickelt werden. Das vollständige Exoskelett soll voraussichtlich bis Mitte des Jahres fertiggestellt werden.

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