Forschung + Innovation
Berliner Ingenieure bauen „schlauen“ Skelettroboter

Nach einem Schlaganfall führt der Weg ins selbstständige Leben auch im wörtlichen Sinne oft mühsam Schritt für Schritt zurück.

dpa BERLIN. Nach einem Schlaganfall führt der Weg ins selbstständige Leben auch im wörtlichen Sinne oft mühsam Schritt für Schritt zurück. Informatiker der Berliner Technischen Universität wollen diesen Weg beschleunigen: Sie haben einen Skelettroboter entwickelt, der selbst minimale Muskelimpulse aufnimmt und dem geschädigten Bein hilft, diese in Bewegung umzusetzen.

Exoskelett nennen die Ingenieure Christian Fleischer und Andreas Wege ihre so genannte intelligente Orthese, die das noch vorhandene Körperteil umschließt und „vorausschauend“ bei seiner Bewegung unterstützt.

„Mit Sensoren können wir noch vorhandene Muskelspannungen wahrnehmen und auf ein Menschenmodell im Computer übertragen. Der transportiert dann die gewünschte Bewegung - wie Beugung oder Streckung der Oberschenkelmuskeln - auf die Mechanik und Motoren des Exoskeletts zurück und führt die gewünschte Bewegung aus“, berichtet der Technische Informatiker Fleischer, der unter der Leitung von Prof. Günter Hommel an seiner Idee arbeitet. Unterstützt werden die Berliner dabei nicht nur von Ärzten, sondern auch von einem Medizintechnikhersteller, der von dem Ansatz überzeugt ist und ihnen die Orthesen zur Verfügung stellt.

„Unsere Aufgabe ist es, die Sensordaten exakt zu erfassen und zu analysieren, so dass das Ding funktioniert“, sagt Fleischer. „Wir hoffen sehr, dass wir bald die ersten Orthesen an Patienten, die einen Schlaganfall hatten oder aus anderen Gründen lange bettlägerig waren, testen können.“ Das Gerät könne dann während der Rehabilitation auch ohne ständige Anwesenheit eines Therapeuten den Wiederaufbau der Muskeln trainieren.

Anders als die bewegungsunterstützende Bein-Orthese funktioniert die Hand-Orthese, die Andreas Wege entwickelt: Sie animiert und trainiert Hand-Bewegungen durch künstliche Widerstände, die es zu überwinden gilt. „Neu daran ist vor allem, dass alle vier Finger einzeln und in verschiedene Richtungen trainiert werden“, sagt Wege. Das unterscheidet die wie ein Fingerhandschuh gestaltete Hilfe vom Gummiball, mit dem traditionell die Handkraft aufgebaut wird.

Und selbst an einer Lösung für Querschnittsgelähmte, die keinerlei Muskelimpulse mehr geben können, wird an der TU gearbeitet. Dabei gehe es darum, theoretische Schrittbewegungen so exakt in Einzelimpulse aufzusplitten, dass sie mit Hilfe der computergesteuerten Orthese schließlich ganz ohne Zutun ihres Trägers ausgeführt werden könnten, beschreibt Fleischer.

Bis dahin ist es jedoch noch ein Stück des Wegs. Bislang sind selbst für die „normalen“ Bein-Orthesen die Rechner noch zu groß und zu teuer, und letzte Feinheiten müssen verbessert werden. „Dabei geht es vor allem um die Sicherheit der Patienten - schließlich darf ein zufälliges Muskelzucken nicht dazu führen, dass versehentlich ein Schritt ausgelöst wird und der Patient umfällt“, sagt Fleischer.

Mögliche Einsatzbereiche für ihre Exoskelette sehen die Berliner auch in der Wirtschaft. „Etwa wenn in Produktionsprozessen schwere Lasten gehoben werden müssen, können Arbeiter in solche Orthesen schlüpfen, die ihnen die Tragelast erleichtern“, sagt Fleischer. Keine Option ist für die TU-Forscher hingegen das Vorbild USA - dort werden derartige Tragehilfen für den militärischen Bereich entwickelt, um Soldaten das Schleppen ihrer Rucksäcke und Waffen zu erleichtern. „So etwas kommt für uns nicht in Frage.“

Serviceangebote
Zur Startseite
-0%1%2%3%4%5%6%7%8%9%10%11%12%13%14%15%16%17%18%19%20%21%22%23%24%25%26%27%28%29%30%31%32%33%34%35%36%37%38%39%40%41%42%43%44%45%46%47%48%49%50%51%52%53%54%55%56%57%58%59%60%61%62%63%64%65%66%67%68%69%70%71%72%73%74%75%76%77%78%79%80%81%82%83%84%85%86%87%88%89%90%91%92%93%94%95%96%97%98%99%100%