Iron Man hat sich selber eine Rüstung gebaut - sein Exoskelett macht ihn unbesiegbar. Das Modell der ETH Zürich macht aus einem Paraplegiker zwar keinen Superhelden. Wunderbar dürfte der Effekt für die Betroffenen aber dennoch sein. «Unser Hauptziel ist, Paraplegikern einen Teil ihrer Mobilität und ihrer Lebensqualität zurückgeben», hält VariLeg-Teamleiterin Manuela Rotach fest.
Der «Roboteranzug» erlaubt seinem Träger nicht nur aufzustehen, sondern lässt eine Drehung um die eigene Achse, einen seitlichen Gang und sogar Treppensteigen zu. Bereits existierende kommerzielle Exoskelette funktionierten nur auf einer flachen Ebene, sagt Projekt-Coach Volker Bartenbach.
Flexiblität in den Beinen
Stösst der Träger eines solchen Exoskeletts auf eine Unebenheit, wird es schwierig: Die auf Höhe der Hüfte und Knie angebrachten Motoren fahren stur die von der Software vorgegebenen Bahnen ab. Das Hilfsgerät ist so eingestellt, dass es den angefangenen Schritt erst auf Bodenhöhe beenden kann – da die Unebenheit dies aber unmöglich macht, kippt der Träger zur Seite.
Um dem entgegenzuwirken, hat das VariLeg-Team seinen Prototypen mit einer sogenannten «anpassungsfähigen Steifigkeit» versehen. Die nötige Flexibilität im Bein wird über eine spannbare Feder erreicht, die in den Kniebereich des Gerätes eingebaut ist. Diese Feder erlaubt es dem Hilfssystem, automatisch leicht nachzugeben und so kleinere Unebenheiten auszugleichen. Das Bein muss zudem nicht in allen Phasen des Bewegungsablaufes aktiv bewegt werden, sondern schwingt natürlich mit.
Im VariLeg-Team arbeiten Studenten aus den Bereichen Maschinenbau, Industriedesign und Elektrotechnik zusammen. Bis zum Cybathlon, der im Oktober 2016 in Zürich stattfindet, soll das VariLeg-Exoskelett optimiert sein. (ant)