Exoskelett für mehr Mobilität im Alltag

 Der demografische Wandel und der Fachkräftemangel in der Pflege stellen Gesellschaft und Industrie vor große Herausforderungen. Um die Mobilität älterer Menschen zu fördern und ihre Selbstständigkeit zu erhalten, könnten Lösungen aus der assistiven Robotik, wie Exoskelette, gezielt bei Bewegungen unterstützen.

Stand der Technik

Assistive Exoskelette sind bislang wenig verbreitet, werden aber in der Industrie bereits eingesetzt, etwa zur Unterstützung bei Fließbandarbeit. Hier konzentrieren sich die mechanischen Helfer häufig auf den Oberkörper und sind auf spezifische Bewegungsmuster ausgelegt. Für die unteren Extremitäten existieren nur wenige marktreife Lösungen, meist im Sportbereich, die oft nur eine einzige Bewegungsachse unterstützen. Langzeitwirkungen solcher eindimensionalen Geräte auf den menschlichen Körper, wie ungewollte Belastung benachbarter Gelenke, sind bislang kaum erforscht.

Technologie

Ein Exoskelett, das die natürliche Fußbewegung in mehreren Achsen unterstützt und gezielt den Knöchel unterstützt, wurde am Institut für Anthropomatik und Robotik (IAR) des KIT entwickelt. Die Technologie reduziert Belastungen, ohne die Bewegungsfreiheit einzuschränken und erleichtert alltägliche Aktivitäten wie Spazierengehen oder Einkaufen. Das Exoskelett kombiniert eine leichte, aber stabile anziehbare Rahmenstruktur mit flexibler Bewegungsunterstützung. Eine Parallelkinematik passt sich dynamisch der Fußbewegung an, während Sensoren den Bewegungsablauf kontinuierlich erfassen und geregelt unterstützen. Der Motor wird an einem rucksackähnlichen Gurt befestigt. Die mechanische Unterstützung erfolgt durch eine gezielte Krafteinleitung mittels Seilzügen, die in der Plantarflexion des Knöchels aktiviert werden. Perspektivisch sind weitere Bewegungsrichtungen möglich. Besonders alltagstauglich und komfortabel ist, dass Nutzende das Exoskelett über dem eigenen Schuh tragen.

Vorteile

Die Technologie ermöglicht natürliche Bewegungsabläufe und unterstützt das Gehen. Die multidirektionale Unterstützung reduziert Fehlbelastungen und fördert eine physiologische Bewegung. Ältere und beeinträchtigte Menschen können damit aktiver bleiben, wodurch der Bedarf an Alltagsbegleitung in der Pflege sinkt.

Optionen für Unternehmen

Das Exoskelett vom KIT eignet sich sowohl für alltägliche Anwendungen als auch für Diagnostik oder Rehabilitation. Die Technologie bietet die Chance, sich frühzeitig in einem wachsenden Markt zu positionieren. Daher sucht das KIT Partner für die Weiterentwicklung und Miniaturisierung durch Material- und Topologieoptimierung sowie Spezialisten für Industriedesign zur Erhöhung der gesellschaftlichen Akzeptanz zum Tragen eines solchen Exoskelettes.