Erschwingliche Exosuits sind da, aber sie sehen nicht so aus (oder funktionieren), wie Sie es erwarten würden

Keiner von uns wird jemals ein Superman sein, ein Wesen von einem anderen Planeten, das über erstaunliche, von Geburt an gegebene Superkräfte verfügt. Wir könnten jedoch Iron Man sein und in einen speziellen Hilfsanzug schlüpfen, der unsere natürlichen Fähigkeiten durch den Einsatz einiger intelligenter High-Tech-Komponenten erweitert.

Das ist der Reiz des angetriebenen Exoskeletts oder Exo-Anzugs, eines einstigen Science-Fiction-Traums, den die heutigen Ingenieure mit aller Kraft zu verwirklichen versuchen. Ein solcher Anzug könnte, so die Theorie, seinem Träger zusätzliche technische Unterstützung bieten, um seine Fähigkeiten beim Heben schwerer Gegenstände oder beim Gehen über längere Zeiträume zu verbessern.

Aber während einige Exosuits a aussehen ganz ähnlich wie der Iron-Man-Anzug, oder vielleicht Außerirdische’ Power Loader, das ist keineswegs eine Voraussetzung. Für einen Assistenzanzug, der im Alltag getragen werden soll, wäre es mit ziemlicher Sicherheit besser, ihn zu haben etwas Figurbetonteres, das heimlich über oder unter der Kleidung getragen werden kann, ohne etwas hinzuzufügen zusätzliche Masse. Mit anderen Worten: mehr Tony Stark als Iron Man.

Das haben Forscher der Vanderbilt University herausgefunden beschäftigt, an dem ich in den letzten Jahren gearbeitet habe. Und jetzt sind sie bereit, ihr fertiges Produkt auf den Markt zu bringen. Passenderweise genannt HeroWear ApexBei diesem textilbasierten Exo-Anzug handelt es sich um einen rückenunterstützenden Exo-Anzug, der einen proprietären bandbasierten Mechanismus verwendet, um die Belastung des Rückens zu reduzieren, ohne im Weg zu stehen. Bald erhältlich bei einem Träger in Ihrer Nähe.

Wie es funktioniert

„Ich gebe meinen Kindern die Schuld“ Karl Zelik, Assistenzprofessor für Maschinenbau und Biomedizintechnik an der Vanderbilt, sagte gegenüber Digital Trends. „Sie sind jetzt vier und zwei Jahre alt. Etwa im Jahr 2016 bemerkte ich zunehmend Rückenschmerzen, da mein Sohn aufgrund des vielen Hebens, Schleppens und Lehnens, das mit der Erziehung einhergeht, immer schwerer wurde.“

Als Forscher im Bereich der tragbaren Technologie war Zeliks erster Gedanke, ein Hilfsmittel zu finden, das sein Gewicht entlasten könnte. „Was ich fand, waren Geräte, die zu sperrig, zu schwer oder zu wirkungslos waren“, sagte er. „[Es gab] nichts, von dem ich das Gefühl hatte, dass es für mich funktionieren oder in meinen Lebensstil oder meine tägliche Routine passen könnte. Also begannen mein Team und ich an der Vanderbilt University, die Wissenschaft von Rückenschmerzen und den Ursachen von Muskel-Skelett-Belastungen und Verletzungen durch Überanstrengung zu erforschen.“

Je mehr sich Zelik damit befasste, desto schockierter war er, als er feststellte, vor welchen Herausforderungen Menschen mit Rückenverletzungen stehen. Es folgten vier Jahre Forschung und Entwicklung eines brandneuen, leichten Exoanzugs mit niedrigem Profil, der den Rücken bei körperlich anspruchsvollsten Arbeiten entlasten kann.

Im Gegensatz zu einigen der sperrigeren, techniklastigeren Lösungen, die für bestimmte Umgebungen untersucht werden, verfügt HeroWear Apex deutlich über die Art von Innereien, die man normalerweise für die Stromversorgung eines solchen Anzugs finden würde. „[Unser] Vanderbilt-Laborprototyp enthielt früher Batterien und Motoren“, sagte Zelik. „Aber Endnutzer aus der Branche äußerten immer wieder, dass sie von einem tragbaren Assistenzgerät begeisterter wären, wenn sie sich nicht mit dem Aufladen befassen müssten.“

Das daraus resultierende tragbare Gerät im Harness-Stil mag in seinem Design futuristisch aussehen, seine Verstärkungsfähigkeiten werden jedoch durch Komponenten wie elastische Bänder anstelle von Servos und Motoren bereitgestellt. Wenn eine Person, die den Anzug trägt, in die Hocke geht oder sich nach vorne beugt, überträgt der Exo-Anzug einen Teil der Kraft Das normalerweise durch die Rückenmuskulatur verlaufende Gewebe wird stattdessen umgeleitet, um durch das Gummiband des Anzugs zu wandern Bands. Dadurch wird die Rückenbelastung beim Senken und Heben reduziert. Die in den Bändern gespeicherte elastische Energie hilft einer Person dann, am anderen Ende der Bewegung wieder aufzuspringen, was das Heben erleichtert.

In Laborstudien hat das Team der Vanderbilt University gezeigt, wie das Drei-Pfund-Gewicht passt kann mehr als 50 Pfund Belastung lindern beim Heben und Bücken vom Rücken weg. Diese Back-Offloading-Ergebnisse wurden auch bei Feldtests mit einem internationalen Logistikunternehmen und einem Fortune-500-Einzelhändler wiederholt.

Ein Game-Changer für die Branche

„Die größte Herausforderung besteht darin, herauszufinden, wie man Exos so gestaltet komfortabel und das beeinträchtigt weder die Bewegung noch die täglichen Arbeitsaufgaben“, sagte er. „Dies war eines der größten Hindernisse für die Einführung beruflicher Exoskelette in der Industrie. Selbst bei hebeintensiven Arbeiten verbringt ein Arbeiter nur etwa 10 % seiner Zeit körperlich gebeugt beim Heben. Die restliche Zeit verbringt man typischerweise mit Gehen, Greifen, Ein- und Aussteigen in Fahrzeuge oder andere enge Räume [und Ähnliches]. Das absolut Entscheidende ist, dass Exoskelette bei diesen anderen Aufgaben nicht im Weg sind und nur dann helfen, wenn Menschen es brauchen Es."

Unterwegs wurde Zelik noch etwas anderes Überraschendes (oder vielleicht leider auch nicht Überraschendes) klar: Es gab nur sehr wenige Prototypen von Exoanzügen wurden für Frauen gebaut. „Der Apex ist für die Branche bahnbrechend, weil es das erste Exoskelett- oder Exosuit-Produkt ist, das von Grund auf für Frauen entwickelt wurde und eine frauenspezifische Version hat“, sagte er. „In der Vergangenheit wurden Exoskelette nicht für den Körper von Frauen entwickelt, was allgemein bekannt ist und ein großes Problem darstellt, da Frauen mehr als die Hälfte der Industriearbeitskräfte ausmachen. Wir hoffen, dass die Einführung dieses neuen Exo-Anzugs dazu beiträgt, einen Wandel in der Exo-Branche hin zu integrativerem Design auszulösen.“

HeroWear nimmt derzeit Bestellungen für den Sommer 2020 und darüber hinaus entgegen. Jeder Apex-Exoanzug kostet 1.199 US-Dollar. Aber um einen alten Werbeslogan von MasterCard zu paraphrasieren: Wenn es so gut funktioniert, wie behauptet wird, könnten die Ergebnisse unbezahlbar sein!

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