Forscher arbeiten an intelligenter Leggins

Zwar gibt es bereits Stützstrukturen, die Menschen beim Laufen helfen, die wegen eines Schlaganfalls oder von Geburt an beim Gehen eingeschränkt sind. Diese Konstruktionen seien jedoch meist schwer und unflexibel, schreibt die ZHAW in einer Mitteilung vom Mittwoch.

ZHAW-Forschende arbeiten deshalb seit Februar gemeinsam mit europäischen Partnern im Rahmen des Projekts XoSoft an einem Soft-Exoskelett, das sich intelligent an die Bewegung anpasst: Es soll aus einem mit Elektronik ausgerüsteten Gewebe bestehen, das über Sensoren die Bewegung der Beine und Füsse erfasst und lernt, wann es stützen und wann es loslassen muss.

An Patienten angepasst

«Der Bewegungsablauf wird über Algorithmen erfasst, welche die Daten der eingesetzten Sensoren auswerten», erklärte Konrad Stadler von der ZHAW in der Mitteilung. Dahinter stecke ein Modell der Bewegungsabfolgen beim Gehen, welches auf den jeweiligen Patienten angepasst werde.

Das Exoskelett könnte zum Beispiel erfassen, wenn aufgrund einer Muskellähmung der Fuss schleift, und ihn im rechten Moment stützen. Nach dem Aufsetzen würde es aber wieder weich werden, um das Abrollen zu ermöglichen.

Die Stützfunktion soll ein Gewebe übernehmen, dessen Festigkeit über elektrische Felder gesteuert wird. An diesem Material arbeiten Projektpartner am Italian Institute of Technology IIT.

Während der Entwicklung soll der XoSoft-Prototyp an der ZHAW getestet werden. Dabei wird genauestens gemessen, ob das Exoskelett den Bewegungsablauf wie gewünscht unterstützt, oder ob Anpassungen an der Konstruktion oder an dem Algorithmus nötig sind.

Interdisziplinäres Team

«An der ZHAW arbeiten Ingenieure, Physiotherapeuten und Bewegungswissenschaftler im XoSoft-Projekt, somit können Anpassungen gleich vor Ort vorgenommen und überprüft werden», liess sich ZHAW-Bewegungswissenschaftlerin Evelyn Graf in der Mitteilung zitieren. Zudem erlaube diese Zusammenarbeit eine Entwicklung, die sich sehr eng am Bedürfnis der künftigen Anwenderinnen und Anwender orientiere.

Das fertige Exoskelett soll so dünn sein, dass es sich unter der Kleidung tragen lässt. Je nachdem, welche Art von Unterstützung der Patient oder die Patientin braucht, könnte es wie eine Leggins oder eine Socke getragen werden, schrieb die ZHAW. Das Projekt wird von der EU sowie vom Bund im Rahmen der Übergangslösung für das EU-Förderprogamm Horizon 2020 finanziert.

(arc/sda)