Fortschritte in Wissenschaft & Praxis
Aktuelle Forschungstrends bei Exoskeletten
Die Entwicklung und Forschung zu Exoskeletten haben in den letzten Jahren eine bemerkenswerte Dynamik erfahren. Ursprünglich für medizinische Anwendungen konzipiert, finden diese technologischen Innovationen zunehmend Einsatz in industriellen und logistischen Kontexten sowie im Pflegebereich. Der Fokus hat sich von reiner Unterstützung bei körperlichen Einschränkungen hin zu Ergonomie, Arbeitsschutz und Effizienzsteigerung erweitert. Im Zentrum aktueller Entwicklungen stehen der Einsatz von Künstlicher Intelligenz (KI) und fortschrittlicher Sensorik, die es Exoskeletten ermöglichen, sich individuell an die Bedürfnisse der Nutzer anzupassen. Dieser Artikel gibt einen Überblick über die bedeutendsten Forschungstrends und beleuchtet Projekte wie ExoBility, die eine praxisnahe Implementierung fördern.
Das Wichtigste in Kürze
- ExoBility-Projekt: Erforschung der Akzeptanz und Wirksamkeit von Exoskeletten in der Industrie, basierend auf praxisnahen Feldstudien.
- Technologische Innovationen: Integration von KI und Sensorik zur Echtzeit-Anpassung und präventiven Fehlhaltungserkennung.
- Kritische Perspektiven: Langzeitwirkung und Wirksamkeit von Exoskeletten noch nicht abschließend geklärt.
- HANNOVER MESSE: Zentrale Plattform zur Präsentation und Diskussion neuester Exoskelett-Technologien.
- Anwendungsbereiche: Fokus auf Logistik, Pflege und Industrie zur Reduktion körperlicher Belastungen und Steigerung der Effizienz.
Projekt ExoBility: Forschung an der Schnittstelle von Mensch und Maschine
Das Projekt ExoBility wurde von Oktober 2020 bis März 2024 als Kooperation zwischen dem LIT Robopsychology Lab der Johannes Kepler Universität Linz (JKU) und der awb Schraubtechnik- und Industriebedarf GmbH durchgeführt. Ziel des Projekts war es, die Akzeptabilität und task-spezifische Wirksamkeit von Exoskeletten in industriellen Arbeitsumgebungen zu untersuchen, um deren Implementierung in Unternehmen zu erleichtern.
Erkrankungen des Muskel-Skelett-Apparats zählen in Österreich zu den häufigsten Ursachen für Krankenstände. Besonders Industriebetriebe stehen vor der Herausforderung, die physische Belastung ihrer Mitarbeitenden zu reduzieren, insbesondere angesichts einer zunehmend älteren Belegschaft. Exoskelette gewinnen in diesem Kontext als technische Hilfsmittel an Bedeutung. Diese Systeme, die direkt am Körper getragen werden, sollen arbeitsbedingte Belastungen verringern und langfristig gesundheitliche Folgeschäden durch ungünstige Arbeitsbewegungen oder Körperhaltungen vermeiden.
Trotz technischer Fortschritte im Bereich der Exoskelette bleiben zentrale Fragen zur Akzeptanz und Nutzung offen. ExoBility hat sich mit folgenden Themen befasst: Wie wird die Technologie im Vergleich zu anderen Assistenzsystemen wahrgenommen? Unter welchen Bedingungen sind Arbeitnehmer*innen bereit, Exoskelette in ihren Arbeitsalltag zu integrieren? Welchen Einfluss hat das Tragen von Exoskeletten auf die wahrgenommene Arbeitsfähigkeit, und welche Faktoren – ob technologisch, persönlich oder kontextbezogen – beeinflussen die Akzeptanz kurz- und langfristig? Diese offenen Punkte stellen wesentliche Hürden für die erfolgreiche Implementierung dar und wurden im Rahmen des Projekts untersucht.
Das Projekt setzte auf einen user-zentrierten Ansatz, bei dem Feldstudien in realen Arbeitsumgebungen mehrerer österreichischer Industriebetriebe durchgeführt wurden. Durch diesen praxisnahen Zugang konnten sowohl die Akzeptanz als auch die Faktoren, die diese beeinflussen, direkt untersucht werden. Gleichzeitig wurden die Ergebnisse mit den Anwender*innen rückgekoppelt, um deren Perspektiven in die Gestaltung und Implementierung einfließen zu lassen. Zusätzlich entwickelte ExoBility praxisnahe Leitlinien, die Herstellern und Anwenderunternehmen eine Orientierung für die optimale Integration von Exoskeletten bieten.
Ein zentrales Ergebnis des Projekts ist die Erstellung einer umfassenden Exo-Roadmap. Diese enthält eine Status-Quo-Erhebung und Potentialanalyse zum Einsatz von Exoskeletten in der österreichischen Unternehmens- und Forschungslandschaft. Sie dient nicht nur als Grundlage für die Weiterentwicklung der Technologie, sondern auch als Orientierungshilfe für Unternehmen, die Exoskelette in ihren Arbeitsalltag integrieren möchten.
Technologische Fortschritte: KI und Sensorik als Treiber der Innovation
Die Integration von KI und moderner Sensorik stellt einen der zentralen Fortschritte in der Exoskelett-Technologie dar. KI-basierte Exoskelette können Bewegungsabläufe in Echtzeit analysieren und ihre Unterstützung dynamisch anpassen. Laut einer Analyse von German Bionic ermöglichen selbstlernende Systeme nicht nur eine optimierte Bewegungsunterstützung, sondern auch die präventive Erkennung von Fehlhaltungen und Überlastungen.
Ein weiterer Meilenstein ist der Einsatz fortschrittlicher Sensorik. Exoskelette nutzen Inertial-, Positions- und Drucksensoren, um präzise Daten über Bewegungen und Belastungen zu erfassen. Diese Informationen werden in Echtzeit verarbeitet, was eine personalisierte Anpassung an die Bedürfnisse der Nutzer ermöglicht. Solche Technologien finden insbesondere in der Logistik oder in der Pflege Anwendung, wo Exoskelette die Belastungen bei schweren Hebetätigkeiten signifikant reduzieren können.
Die HANNOVER MESSE als Innovationsplattform für Exoskelette
Die jährlich stattfindende HANNOVER MESSE gilt als eine der weltweit führenden Industriemessen. Sie dient als zentrale Plattform für die Präsentation und Diskussion neuester Technologien und Innovationen in der Industrie. Neben Themen wie Automatisierung, Energie und Digitalisierung hat sich die Messe auch als bedeutender Ort für den Austausch zu Exoskelett-Technologien etabliert.
Ein wesentlicher Aspekt der HANNOVER MESSE ist die Verbindung von Forschung und Praxis. Wissenschaftliche Erkenntnisse und aktuelle Studienergebnisse zu Exoskeletten werden hier durch Fachbeiträge und Präsentationen eingebracht. Forscher, Hersteller und Anwender kommen zusammen, um die neuesten Entwicklungen zu diskutieren und ihre Potenziale zu bewerten. So bieten interaktive Demonstrationen den Messebesuchern die Möglichkeit, Exoskelette in praxisnahen Szenarien selbst auszuprobieren. Die Entlastung bei Tätigkeiten wie Überkopfarbeiten oder dem Heben schwerer Lasten kann direkt erfahren werden, was eine Brücke zwischen theoretischer Forschung und praktischer Anwendung schlägt.
Unternehmen wie ExoIQ und Ottobock stellen auf der HANNOVER MESSE regelmäßig ihre technologischen Innovationen vor. ExoIQ präsentierte etwa das Schulter-Exoskelett S700, das bis zu 5 kg pro Arm entlastet, während Ottobock mit dem IX BACK AIR ein Exoskelett zeigte, das Stabilität und Komfort für logistische Anwendungen verbindet. Diese Produkte demonstrieren eindrucksvoll, wie Forschungsergebnisse in leistungsfähige und ergonomische Systeme umgesetzt werden.
Wie Ottobock auf der Messe betonte, zielen moderne Exoskelette nicht nur auf ergonomische Verbesserungen ab, sondern berücksichtigen auch Nachhaltigkeitsaspekte. Systeme wie die von SUITX nutzen beispielsweise körpereigene Kräfte, um externe Energiequellen zu vermeiden, was sie effizient und vielseitig einsetzbar macht.
Die HANNOVER MESSE zeigt somit nicht nur die neuesten technologischen Fortschritte, sondern bietet auch eine einzigartige Gelegenheit, Forschungsergebnisse zu präsentieren, zu testen und in den Dialog zwischen Wissenschaft, Industrie und Anwendern einzubringen. Sie ist ein zentraler Motor für die Weiterentwicklung von Exoskeletten und trägt entscheidend dazu bei, diese zukunftsweisende Technologie weiter in der Praxis zu etablieren.
Fazit
Die aktuellen Forschungstrends bei Exoskeletten zeigen, wie diese Technologien die Arbeitswelt nachhaltig verändern können. Projekte wie ExoBility leisten wertvolle Beiträge zur praxisnahen Implementierung, während technologische Fortschritte in KI und Sensorik die Funktionalität und Benutzerfreundlichkeit von Exoskeletten stetig verbessern. Gleichzeitig verdeutlichen kritische Studien, dass eine sorgfältige Planung und Begleitung ihrer Einführung notwendig ist. Plattformen wie die HANNOVER MESSE spielen eine Schlüsselrolle, um den Austausch zwischen Forschung, Industrie und Anwendern zu fördern und den Weg für eine breitere Akzeptanz zu ebnen. Exoskelette stehen somit an der Schwelle zu einer umfassenden Integration in verschiedene Branchen – mit dem Potenzial, nicht nur die Arbeit sicherer, sondern auch effizienter zu machen.
Exoskelette
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