Gesundheit: Das Gehen neu lernen – Roboter helfen dabei

Roboter, die beim Gehen und Tragen helfen, wären ein Segen für alte und behinderte Menschen. Dazu müssten die Automaten aber einigermaßen sensibel agieren, schließlich sollen sie die Nutzer nicht durch unangemessene Bewegungen, zu großen Druck oder gefährliches Hantieren mit Lasten verletzen. Entscheidend ist auch die Frage, wie die Roboter erfahren, was von ihnen erwartet wird. Die Kommunikation zwischen Automat und Mensch muss einfach sein, denn das Bedienen von Tastaturen oder Joysticks wäre oft eine Überforderung.

Das beherzigt die „intelligente“ Orthese, an der Informatiker der TU Berlin arbeiten. Eine Orthese ist eine technische Hilfe, die ein vorhandenes Organ unterstützt. Unter der Leitung von Professor Günter Hommel entsteht ein „ExoSkelett-Roboter“, der den Körper von außen stützt und ihn zu Bewegungen animiert. Wenn aber Beine oder Arme nicht mehr richtig funktionieren, muss der Roboter vorhersehen, welche Bewegung der Patient machen will, und diese ausführen. „Mit Sensoren können wir noch vorhandene Muskelspannungen registrieren“, sagt TU-Ingenieur Christian Fleischer, der mit Unterstützung eines Medizintechnik-Herstellers einen Beinorthesen-Roboter entwickelt. Soll etwa der Oberschenkel gebeugt oder gestreckt werden, so überträgt der Computer diese Impulse auf die Motoren des Exoskeletts, das die gewünschte Bewegung ausführt. Bis alles praxisreif ist, muss weiter gefeilt werden. „Es geht vor allem um die Sicherheit“, sagt Fleischer. Schließlich dürfe ein zufälliges Muskelzucken nicht zu einem ungewollten Schritt führen, der den Patienten stürzen lasse.

Einen ähnlichen Ansatz vorfolgt ein Team um Yoshiyuki Sankai von der japanischen Universität in Tsukuba, das an motorgetriebenen metallischen Außenskeletten arbeitet. Der am weitesten entwickelte Prototyp besteht aus zwei Beinschienen mit jeweils zwei Motoren, einem Batteriegürtel und einem Rucksack, in dem der Computer untergebracht ist. Ein Steuersystem analysiert und speichert die typischen Beinbewegungen des Nutzers, um zu erkennen, ob dieser gehen oder lediglich sein Bein bewegen möchte. Ähnliche Modelle gibt es für die Armbewegungen, wobei mechanische Stützen auch beim Heben schwerer Lasten helfen sollen.

Paul Janositz