Bereit für den ersten Schritt

Bereit für den ersten Schritt

Das Exoskelett nimmt Form an: Das VariLeg-enhanced-Team hat mit dem Zusammenbauen begonnen – und gibt dabei Einblick in das Hightech-Gerät, das einem Querschnittsgelähmten das Laufen ermöglicht.

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«Heute haben wir das linke Bein zusammengebaut», erzählt Jonas Lauener, der im Mechatronikteam von VariLeg enhanced ist. Vor ihm liege das Herzstück des Exoskeletts, wie er sagt: «Hier sind der Motor und das Getriebe für die Hüfte und weiter unten, wo der Unterschenkel angeschraubt, ist die Einheit fürs Knie.» Dank dem Exoskelett soll ein Querschnittgelähmter wieder laufen können. Im konkreten Fall wird das Thomas Krieg sein, der Hauptpilot, der mit dem Exoskelett am Cybathlon 2020 teilnehmen wird. «Die beiden Einheiten unterstützen oder ergänzen Hüfte und Knie von Thomas.» Dass sie nicht gleich aufgebaut seien, habe seine Gründe, erklärt der Maschinenbau-Student der ETH Zürich: «Bei den Hüften soll das Exoskelett schmal sein, damit der Pilot die Krücken nahe am Körper führen kann. Deshalb haben wir Motor und Getriebe nebeneinander gebaut, verbunden über einen Riemen.» Beim Knie hingegen dürfe das Exoskelett breiter sein, weshalb Motor und Getriebe dort übereinander platziert worden seien.

Alltagshindernisse bewältigen

Von den beiden Einheiten führen verschiedene Kabel in die Mitte, zu den beiden Motorcontrollern. «Diese können über Sensoren die Positionen der einzelnen Gelenke auslesen und deren Positionen regeln. Von unserem Hauptsystem aus wiederum können wir auf diese Motorcontroller zugreifen und steuern, wohin sich das Gelenk bewegen soll, also wie unser Pilot laufen soll.» Denn Thomas soll am Cybathlon nicht nur geradeaus laufen, sondern auch Hindernisse wie Rampen und Treppen bewältigen können – so wie sie im Alltag vorkommen.  

Eric Bachmann zieht die Schrauben der Knieeinheit an. Beim Knie sind Motor und Getriebe übereinander.
Eric Bachmann zieht die Schrauben der Knieeinheit an. Beim Knie sind Motor und Getriebe übereinander.
Nico Wertli schraubt an der Innenseite des Oberschenkels. Zwischen der Hüfteinheit links und der Knieeinheit rechts werden später die Motorcontroller montiert.
Nico Wertli schraubt an der Innenseite des Oberschenkels. Zwischen der Hüfteinheit links und der Knieeinheit rechts werden später die Motorcontroller montiert.
Nico Wertli (links) zieht die Schrauben am Motor der Hüfte an, Jonas Lauener (rechts) setzt die Motorcontroller ein.
Nico Wertli (links) zieht die Schrauben am Motor der Hüfte an, Jonas Lauener (rechts) setzt die Motorcontroller ein.
Die beiden Motorcontroller von oben – noch fehlen die Kabel.
Die beiden Motorcontroller von oben – noch fehlen die Kabel.
Robert Füllemann (links) und Lukas Granzotto (rechts) ziehen den Riemen an, der Motor und Getriebe an der Hüfte verbindet.
Robert Füllemann (links) und Lukas Granzotto (rechts) ziehen den Riemen an, der Motor und Getriebe an der Hüfte verbindet.

Der erste Schritt

Sobald beide Beine und das Hüftteil zusammengeschraubt und verkabelt sind, werden die Studierenden das Exoskelett testen. «Das ist der grosse Moment für uns fünf vom Mechatronikteam», sagt Lauener, «dann sehen wir, ob wir das Exoskelett über die Motorcontroller ansteuern können und ob das VariLeg enhanced dann im wahrsten Sinne des Wortes seinen ersten Schritt macht.»  

Das VariLeg enhanced ist ein elektrisch angetriebenes Wettkampf-Exoskelett für einen Paraplegiker. Entwickelt und gebaut wird es von einem interdisziplinären Team aus 15 Studierenden der ETH Zürich und der HSR Rapperswil für den CYBATHLON 2020. EKZ unterstützt das VariLeg-enhaced-Team finanziell.
varileg-enhanced.ch

Am CYBATHLON treten Menschen mit Behinderungen in unterschiedlichen Disziplinen gegeneinander an. Unter Wettkampfbedingungen bewältigen sie alltagsrelevante Aufgaben und werden dabei von technischen Assistenzsystemen unterstützt. Der CYBATHLON hat zum Ziel, den technischen Fortschritt im Bereich der assistiven Technologien voranzutreiben und der breiten Öffentlichkeit den aktuellen Stand der Technik zu zeigen. EKZ ist einer der Presenting Partners des CYBATHLON, der am 2. und 3. Mai 2020 in der Swiss Arena in Kloten stattfinden wird.
cybathlon.ch