Halb Mensch, halb Roboter. Während die Einführung einer Vielzahl fortschrittlicher Geräte wie Smartphones, Hörbrillen oder Solar-Hüte einerseits die Lebensqualität verbessert und die täglichen Aktivitäten vereinfacht, verringert sie aber auch spürbar die Distanz zwischen Mensch und Maschine.
Eine fließende Grenze, die verschwindet, wenn Menschen sich mit einem künstlichen Exoskelett ausstatten, dessen Aufgabe es ist, menschliche Körperbewegungen zu unterstützen oder zu verstärken.
Und selbst wenn es heute noch selten ist, ein künstliches Exoskelett anzutreffen, ist es wahrscheinlich, dass wir in naher Zukunft häufiger Menschen sehen werden, die eine solche Stützstruktur tragen und damit einkaufen oder in der Stadt spazieren gehen. Im Sportbereich hat die Nutzung hingegen bereits begonnen.
Es ist eine bekannte Zukunft, die durch Videospiele, Anime und Science-Fiction-Filme angekündigt wurde, darunter einige erfolgreiche wie „Matrix“, „Aliens – Die Rückkehr“ und „Edge of Tomorrow“.
Mehrere Modelle können auch auf E-Commerce-Portalen sowie auf den Websites der Herstellerfirmen erworben werden.
Exoskelett: Was ist das?
Exoskelette sind am Körper getragene Robotersysteme, die eine Steigerung der motorischen und körperlichen Fähigkeiten garantieren: Sie können beispielsweise Kraft verstärken oder die Beweglichkeit verbessern.
Sie können als künstliche Muskulatur betrachtet werden, bestehend aus Batterien, Mechanismen, Motoren oder Aktuatoren, Sensoren und Künstlicher Intelligenz, die zusammen die Bewegungsmuster des Trägers erkennen und diesem eine optimale Unterstützung bieten.
Es gibt weltweit viele Modelle von Exoskeletten, zwei Parameter sind jedoch für eine Bewertung dienlich: das Gewicht, das bei wenigen Kilogramm beginnt, aber je nach auszuführender Tätigkeit variiert, und die Batterie mit ihrer maximalen Leistung und Autonomie.
Hauptanwendungsgebiete des künstlichen Exoskeletts
Künstliche Exoskelette haben abhängig vom Einsatzgebiet unterschiedliche Funktionen. Es gibt vier Sektoren, in denen diese Systeme eine Schlüsselrolle spielen:
- Medizin. Sie unterstützen Menschen mit Gehproblemen und motorischen Störungen. Sie können Arm- und Beinbewegungen unterstützen, Muskeln und das Nervensystem in der Rehaphase stimulieren und gelähmten Menschen helfen, wieder zu gehen.
- Industrie. Sie verringern die Ermüdung und das Verletzungsrisiko bei anstrengenden Arbeiten. Konkret haben sie die Funktion, schwere Lasten zu heben oder eine unbequeme Position über längere Zeit zu halten, wodurch sie die Anstrengung reduzieren und Verletzungen, Überlastungen oder durch wiederholte Bewegungen verursachte Krankheitsbilder verhindern. Im Industriesektor gibt es neben aktiven Exoskeletten, die motorisiert und elektrisch angetrieben sind, auch passive Geräte, die mithilfe von Hebeln, Federn und elastischen Bändern die Muskelbelastung umverteilen.
- Rettungsdienst und Notfalleinsätze. Sie sind für Notfälle konzipiert, mit denen Feuerwehrleute, Rettungskräfte und Sanitäter täglich konfrontiert sind und dienen dazu, sich in gefährlichen Bereichen zu bewegen, Menschen zu transportieren und schwere Gegenstände zu verlagern. Man denke nur an die Entfernung von Trümmern nach einem Erdbeben oder den Einsatz der Feuerwehrleute, die mit Sauerstoffflaschen und schweren Schutzanzügen unterwegs sind. Der Einsatz dieser Systeme schützt den Träger vor Überanstrengung, körperlicher Belastung und Verletzungen.
- Militär. Mit Exoskeletten können Soldaten von erhöhten körperlichen Fähigkeiten und Vorteilen während ihrer Missionen profitieren: vermehrte Kraft und Ausdauer, weniger Erschöpfung. Die militärische Ausrüstung ist sehr schwer (allein das Sturmgewehr der italienischen Armee wiegt leer etwa 3 kg), weshalb diese Systeme eine nützliche Hilfe darstellen.
Exoskelette in der Industrie
Der Industriesektor ist für Exoskelette besonders geeignet, weil sich die bereits für das Arbeitspersonal hervorgehobenen Vorteile in allen Unternehmensbereichen widerspiegeln:
- Sie erhöhen die Produktivität, da sich die Arbeitszeiten verkürzen und die Effizienz steigt.
- Sie verbessern die allgemeine Sicherheit der Umgebung und führen zu einem geringeren Verletzungsrisiko.
- Infolge eines Rückgangs der Fehlzeiten und Berufskrankheiten senken sie auch die Betriebskosten.
Die Sektoren mit den meisten Anwendungen sind Logistik und Warenumschlag, Bauwesen, verarbeitendes Gewerbe, Gesundheitswesen und Agrarwirtschaft.
Zukunftsaussichten für Exoskelette
Es gibt mehrere Marktforschungen, die zwar nicht immer zahlenmäßig übereinstimmen, aber einen stark wachsenden globalen Markt für Exoskelette voraussehen (Prognosen sprechen von Steigerungen von mehreren Milliarden Dollar innerhalb von etwa fünf Jahren). Ingenieure bündeln ihre Kompetenzen, um innovativere, intelligentere, leichtere und vor allem kostengünstigere Exoskelettmodelle zu entwickeln, die neue Szenarien eröffnen. Tatsächlich ist es möglich, dass sie in absehbarer Zeit für alle zugänglich werden.
