Ein mechanischer Anzug soll älteren oder behinderten Menschen das Laufen, Treppensteigen und das Heben schwerer Lasten erleichtern. Arme und Beine werden dabei von einem motorgetriebenem Außenskelett aus Metall unterstützt, dessen Bewegungen mithilfe eines Computers koordiniert werden. Gesteuert werden die Motoren des Roboteranzugs von den elektrischen Signalen, die vom Gehirn über die Nerven an die Muskeln geleitet werden. Über die Entwicklung des Teams um Yoshiyuki Sankai von der Universität von Tsukuba, deren neueste Versionen auf der Expo in Japan vorgestellt werden sollen, berichtet das Wissenschaftsmagazin New Scientist (9. April, S. 19).
Der bislang am weitesten entwickelte Prototyp trägt den Namen
HAL3 und assistiert beim Bewegen der Beine. Er besteht aus zwei Beinschienen mit jeweils zwei Motoren in Hüft- und Kniehöhe, einem Batteriegürtel und einem Rucksack, in dem der Steuercomputer untergebracht ist. Bioelektrische Sensoren, die direkt auf der Haut der Beine befestigt werden, messen die Nervensignale, mit denen das Gehirn den Muskeln befiehlt, sich zu bewegen. Wird ein solcher Impuls detektiert, sendet der Sensor ein Signal an den Steuercomputer, der daraufhin den entsprechenden Motor in Bewegung versetzt. Diese Reaktion ist genauso schnell wie die eigentliche Muskelbewegung, schreibt der “New Scientist”.
Ein zweites Steuersystem sorgt für die richtige Koordination der individuellen Motorbewegungen, indem es beispielsweise eine Gehbewegung simuliert. Beim ersten Benutzen analysiert und speichert dieses System dazu die typischen Bewegungsmuster jedes einzelnen Nutzers. So erkennt es später, ob der Träger gehen möchte oder lediglich sein Bein bewegt und kann ihn bei dem speziellen Bewegungsablauf unterstützen. Obwohl HAL3 etwa 22 Kilogramm wiegt, bemerkt der Nutzer dieses Gewicht kaum, da sich das System praktisch aus eigener Kraft trägt.
Auch HAL4 und HAL5, die weiter entwickelten Prototypen, stehen bereits in den Startlöchern. Sie haben zusätzlich zu den Beinschienen auch mechanische Armstützen, die beim Heben schwerer Lasten helfen sollen. Mit den Roboterarmen wird der Nutzer etwa 40 Kilogramm mehr anheben können als ohne die Hilfe, so die Planung. Bei den neuen Systemen ist der Steuercomputer nicht mehr in einem sperrigen Rucksack untergebracht, sondern im Batteriegürtel. Auch die Motorgehäuse sind kleiner, so dass der Anzug insgesamt weniger sperrig ist. Die Entwickler planen, die ersten kommerziellen Versionen bereits Ende dieses Jahres auf den Markt zu bringen. Sie sollen zwischen 10.000 und 15.000 Euro kosten.
ddp/wissenschaft.de ? Ilka Lehnen-Beyel
