Nahe Zukunft oder Science Fiction?
Das Aussenskelett
Mithilfe von Assistenzrobotern Schmerzen im Rücken vorzubeugen oder sie zu lindern – das ist das Ziel eines neuen europäischen Forschungsprojekts, an dem Wissenschaftler der Universität Heidelberg beteiligt sind. Im Rahmen des von der EU mit rund vier Millionen Euro geförderten Vorhabens wollen die Forscher ein Exoskelett (Aussenskelett) für die Wirbelsäule entwickeln, das Menschen bei schwerer körperlicher Arbeit unterstützt. Zugleich kann ein solcher Roboteranzug auch in der Rehabilitation eingesetzt werden.
Der Name des europäischen Forschungsprojektes lautet "Spinal Exoskeletal Robot for Low Back Pain Prevention and Vocational Reintegration", kurz SPEXOR. Die Koordination des Projekts liegt bei dem Forschungsinstitut Jozef Stefan Institute im slowenischen Ljubljana. Weitere Partner sind die Freie Universität Brüssel in Belgien und das Universitätsklinikum Amsterdam in den Niederlanden.
Schmerzen im unteren Rücken vorbeugen
"Exoskelett-Roboter werden als Schalen wie Kleidungsstücke an Körperteile oder den ganzen Körper angelegt. Sie können individuelle physische Einschränkungen kompensieren, indem etwa die Bewegungsfähigkeit von Armen und Beinen verbessert wird", erklärt Prof. Dr. Katja Mombaur, die am Interdisziplinären Zentrums für Wissenschaftliches Rechnen (IWR) der Universität Heidelberg die Arbeitsgruppe "Optimierung in Robotik und Biomechanik" leitet.
Das Exoskelett für die Wirbelsäule wird entwickelt, um Schmerzen im unteren Rücken vorzubeugen und die Behandlung der Beschwerden zu unterstützen. Bewegungsabläufe des menschlichen Körpers sollen auf den Roboter übertragen werden können.
Prävention und Rehabilitation
Im Rahmen des SPEXOR-Projekts wollen die Heidelberger Wissenschaftler die Interaktion von Exoskeletten mit dem menschlichen Körper modellieren und optimieren. Dazu werden sie ein Menschmodell mit Muskeln entwickeln, das die untere Wirbelsäule simuliert, und in diesem Zusammenhang sowohl passive als auch aktive Exoskelette entwerfen.
Außerdem analysieren sie das Verhalten von Menschen mit Schmerzen im unteren Rücken und die Entlastungsmechanismen, um anschließend das Design von Exoskeletten für Prävention und Rehabilitation zu optimieren. Zusätzlich werden die Forscher Kontrollstrategien für Exoskelette entwerfen.
Quellen:
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SPEXOR
www.spexor.eu -
Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg
uni-heidelberg.de
https://www1.iwr.uni-heidelberg.de/groups/orb/people/
