Was ist exoskelett?

Exoskelette: Eine Übersicht

Exoskelette, auch bekannt als Außenskelette, sind tragbare mechanische Strukturen, die den menschlichen Körper unterstützen, verstärken oder schützen. Sie finden in verschiedenen Bereichen Anwendung, von der Rehabilitation und medizinischen Versorgung bis hin zur Industrie und dem Militär.

Funktionsweise:

Exoskelette arbeiten in der Regel durch die Verwendung von Sensoren, Aktuatoren und einer Steuerungseinheit. Die Sensoren erfassen die Bewegungen des Trägers, die Steuerungseinheit interpretiert diese Daten und die Aktuatoren (meist Motoren oder Pneumatik) setzen die entsprechenden Bewegungen um, um Unterstützung oder Widerstand zu leisten.

Arten von Exoskeletten:

• Passive Exoskelette: Diese nutzen Federn oder Dämpfer, um Energie zu speichern und freizusetzen, was die körperliche Belastung reduziert. Sie benötigen keine externe Energiequelle. Ein Beispiel wäre ein Feder-basiertes Unterstützungssystem für Hebearbeiten.
• Aktive Exoskelette: Diese verwenden Aktuatoren (Motoren, Pneumatik), um Kraft zu erzeugen und die Bewegungen des Trägers aktiv zu unterstützen. Sie benötigen eine externe Energiequelle (Batterie, Druckluft). Ein Beispiel wäre ein motorisiertes Exoskelett zur Unterstützung von Gehbehinderten.
• Weiche Exoskelette: Diese bestehen aus flexiblen Materialien wie Textilien und Seilen und werden oft pneumatisch oder mit Seilzugsystemen betrieben. Sie sind leichter und weniger einschränkend als starre Exoskelette.

Anwendungsbereiche:

• Medizin & Rehabilitation: Rehabilitation nach Schlaganfällen, Rückenmarksverletzungen oder anderen neurologischen Erkrankungen. Unterstützung für Menschen mit Mobilitätseinschränkungen.
• Industrie: Ergonomie am Arbeitsplatz verbessern, körperliche Belastung reduzieren und die Produktivität steigern (z.B. in der Automobilindustrie oder im Baugewerbe).
• Militär: Leistungssteigerung und Reduzierung der Ermüdung bei Soldaten, um schwerere Lasten tragen zu können.
• Logistik: Unterstützung beim Heben und Tragen schwerer Pakete in Lagerhallen.

Vorteile:

• Reduzierung der körperlichen Belastung
• Steigerung der Kraft und Ausdauer
• Verbesserung der Ergonomie
• Unterstützung der Rehabilitation
• Erhöhung der Sicherheit am Arbeitsplatz

Herausforderungen:

• Kosten
• Gewicht und Größe
• Tragekomfort
• Batterielebensdauer (bei aktiven Exoskeletten)
• Akzeptanz und Training

Zukunftsaussichten:

Die Entwicklung von Exoskeletten schreitet schnell voran. Zukünftige Exoskelette werden voraussichtlich leichter, komfortabler, intelligenter und erschwinglicher sein und sich noch besser an die individuellen Bedürfnisse des Trägers anpassen. Die Integration von Künstliche%20Intelligenz wird eine noch präzisere und adaptive Unterstützung ermöglichen.