Jahrhundertealte Mobilitätshilfen können durch tragbare Exoskelette ersetzt werden
Exoskelette – motorisierte mechanische Geräte, die am Körper einer Person angebracht sind, um die Bewegung zu unterstützen – waren ein beliebtes Feature in Science-Fiction-Filmen von Robocop bis Iron Man, um jemandem übermenschliche Fähigkeiten zu verleihen.
Knöchel-Exoskelett. Bildnachweis: Victoria University
Aber Forscher am Institut für Gesundheit und Sport der Victoria University (VU) nutzen das Konzept im wirklichen Leben, um älteren Menschen oder Menschen mit körperlichen Verletzungen oder neurologischen Erkrankungen wie Rückenmarksschäden, Schlaganfall oder Arthrose zu helfen, ihre Mobilität zu verbessern.
Als eine der wenigen Organisationen weltweit, die Gangbiomechanik, Robotik, Computerintelligenz und tragbare Sensoren kombiniert, arbeitet die VU seit fast einem Jahrzehnt an der Forschung, die es tragbaren Exoskeletten ermöglichen wird, jahrhundertealte Mobilitätshilfen wie Rollstühle, Gehhilfen oder Gehstöcke zu ersetzen .
Die Forscher Professor Rezaul Begg und Dr. Hanatsu Nagano forschen derzeit mit dem weltweit führenden japanischen Unternehmen CYBERDYNE (was anekdotisch der Name eines fiktiven Robotikunternehmens in Terminator-Filmen ist), das den weltweit ersten tragbaren Cyborg, den Hybrid Assistive Limb (HAL), entwickelt hat. Exoskelett.
Wie ein Hybrid Assistive Limb (HAL) Exoskelett funktioniert
HAL identifiziert und antizipiert die verbleibenden Muskelaktivierungsbefehle einer beeinträchtigten Person als „Mikroelektrizität“ durch einen am Träger angebrachten Sensor, der dann ein externes Robotergerät steuert, das an der nicht funktionierenden Extremität angebracht ist. Wenn es beispielsweise an einem Knöchel befestigt ist, kann es das Mikroelektrizitätssignal verwenden, um das erforderliche Timing und die Knöchelbewegung des Exoskeletts zum Gehen präzise zu steuern.
Kurz gesagt, es versteht die Absicht des Trägers und hilft ihm oder ihr, die beabsichtigte Bewegung zu reproduzieren.“
Professor Rezaul Begg
Bei wiederholtem Training könnte das Gerät die Neuroplastizität des Gehirns eines rollstuhlgebundenen Patienten beeinflussen und dabei helfen, Signale zwischen seinem beschädigten Nervensystem und seinen Gliedmaßen wieder zu verbinden, um die motorischen Funktionen zu verbessern oder sogar wiederherzustellen.
„Der Einsatz von Exoskeletten für die technologiegestützte Rehabilitation findet bereits weltweit statt“, sagte Dr. Nagano.
„Die Forschung der VU mit unseren japanischen Partnern legt den Grundstein für klinische Anwendungen in Australien.“
Letztendlich und innerhalb der nächsten fünf bis zehn Jahre sieht Dr. Nagano ein HAL-Forschungszentrum an der VU vor, in dem Exoskelette für die Arbeit mit den geschätzten 54.000 Rollstuhlfahrern in Victoria maßgeschneidert werden.
Das Projekt erhielt eine prestigeträchtige Förderung von der Victorian Endowment for Science, Knowledge and Innovation (VESKI) der viktorianischen Regierung. Die VU arbeitet bei diesem Projekt auch mit der Universität Tsukuba in Japan zusammen.
Schau dir das an Video um ein Hybrid-Exoskelett für unterstützende Gliedmaßen (HAL) in Aktion zu sehen.
Quelle:
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