Ein Exoskelett ist ein mechanisches Gerüst, das außen am Körper angebracht wird, um den menschlichen Körper mit einem Stützkorsett zu unterstützen. Diese Technologie hat ihre Ursprünge in der Natur, insbesondere bei Gliedertieren wie Krebsen, die anstelle eines inneren Skeletts ein Außenskelett zur Stabilisierung nutzen.
Es gibt aktive (mit Motor und Batteriesysteme) und passive (pneumatische oder Federsysteme) Exoskelette für die Industrie (Überkopf, Rücken und Beine) sowie für die Rehabilitation nach einem Schlaganfall beispielsweise oder als Hilfsmittel für die private Nutzung im Alltag für Menschen mit Handicap.
Exoskelett „Was ist das?“: Das Wort Exoskelett stammt aus dem Griechischen und beinhaltet die Wörter „Exo“ (außen) und „Skeletos“ (ausgetrockneter Körper). Als ein Exoskelett (auch Roboteranzug genannt) bezeichnet man ein Gerüst, meist mechanisch und durch Motorunterstützung, welches am Außenkörper eines Menschen angebracht wird und dem Tragenden als Stützkorsett dient. Exoskelette werden zukünftig auch unter der Rubrik Augmented Mobility populärer.
Kurz und knapp:
Exoskelette können die Leistung von nicht beeinträchtigten Benutzern steigern und die Bewegung von Personen mit Gehbehinderungen wiederherstellen.
Als Ingenieursvorlage der Biomechanik diente das Tierreich, denn primär nutzen Gliedertiere Exoskelette, u.a. Krebse und Spinnentiere, da Gliedertiere kein inneres Skelett aufweisen, sondern diese Art von Exoskeletten (Außenskelett) zur Stabilisierung nutzen. Der wahrscheinlich erste protokollierte Versuch, ein modernes mechanisches Exoskelett zu bauen, war der Hardiman, ein erfolgloser experimenteller Prototyp von General Electric aus dem Jahr 1965. Der Hardiman sollte es ermöglichen, dass der Anwender bis zu 680 kg schwere Lasten tragen sollte. Der Anwender konnte das Exoskelett jedoch nicht kontrollieren, sodass das Projekt wieder eingestellt wurde. Als erstes Forschungsinstitut weltweit hat es das Fraunhofer Institut für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik geschafft, einen Laufsimulator namens „HapticWalker“ zu entwickeln, der Schlaganfallpatienten das Wiedererlernen des Gehens ermöglichen soll. Das erste Exoskelett ohne Antrieb ließ sich der russische Erfinder Nicholas Yagn bereits im Jahre 1890 patentieren Es besteht aus zwei Blattfedern, die parallel zu den Beinen angeordnet sind, um die Laufgeschwindigkeit der Infanterie zu verbessern.
Entwicklung bis heute:
Neben anderen Fortschritten im späten zwanzigsten und frühen einundzwanzigsten Jahrhundert ermöglichte die Finanzierung durch das Exoskeleton for Human Performance Augmentation Program 6 der Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) der USA die Entwicklung tragbarer Roboter für die unteren Extremitäten (insbesondere das Exoskelett für die unteren Extremitäten von Berkeley und der Sarcos Guardian XO, um die Kraft zu erhöhen und den Kraftaufwand während des Lastentransports zu verringern). Die Technologie wurden dann auf andere Gebiete adaptiert, u.a. für die Rehabilitation und die Industrie.
Die Exoskelett Funktionsweise leicht erklärt: Die heutigen Exoskelette sind leicht montierbar und werden in der Industrie 4.0 als Form der betrieblichen Gesundheitsvorsorge sowie in der Medizin eingesetzt. Speziell in der medizinischen Reha (Rehabilitation) werden diese motorunterstütze Exoskelette für die unteren Extremitäten verwendet. Beispielsweise Patienten mit einer Querschnittsymptomatik, Multipler Sklerose oder Lähmungen nach einem Schlaganfall können von einem Training mit dem System profitieren.
Es gibt Exoskelette Oberkörper Systeme und Exoskelett Roboter für die Beine sowie Exoskelett Handschuhe.
In der medizinischen Reha, z.B. in Rehakliniken werden Exoskelette auf zeitlich festgelegte lokale Behandlungen begrenzt. Hier dienen sie beispielsweise als Trainingsgerät für die Dauer der stationären oder ambulanten Reha Maßnahme.
Durch technische Weiterentwicklungen in Form von verbesserter Antriebstechnik sowie langhaltenden Akkus, werden Exoskelette mittlerweile auch im persönlichen Gebrauch verwendet. Tragende können dadurch wieder selbstständig stehen, gehen und sich unabhängiger von Dritten machen. Diese modifizierten Exoskelette sind für den dauerhaften Einsatz und persönlichen Gebrauch im privaten alltäglichen Umfeld geeignet und werden dort mittlerweile auch angewandt.
In der medizinischen Praxis, insbesondere nach einer Querschnittlähmung, kann ein Exoskelett eine wertvolle Ergänzung in der Hilfsmittelversorgung darstellen. Dies trifft insbesondere dann zu, wenn die strukturellen und funktionellen Eigenschaften des neuromuskulären und skelettalen Systems in einem Maße beeinträchtigt sind, das eine Mobilisierung mithilfe einer Orthese erschwert.
Bei Patienten mit einer vollständigen Querschnittlähmung werden Exoskelette insbesondere dann als Alternativlösung zu Orthesen in Betracht gezogen, wenn die Läsionshöhe oberhalb des Brustwirbels liegt. Dies ermöglicht eine verbesserte Mobilität und Unabhängigkeit für die betroffenen Personen.
Selbst bei Patienten mit inkompletter Querschnittlähmung können Orthesen, bis hin zu Läsionshöhen oberhalb von T12, dazu beitragen, die Eigenaktivität des Patienten so weit wie möglich zu fördern. Dies stellt eine wichtige Voraussetzung dar, um die Erfolgschancen von Mobilitätsmaßnahmen zu erhöhen.
Der Aufbau eines Exoskeletts variiert je nach Anwendungsbereich und der spezifischen Körperregion, die unterstützt werden muss. Exoskelette können hinsichtlich ihrer Kraftunterstützung in zwei grundlegende Typen unterteilt werden: passive und aktive Exoskelette.
Während aktive Exoskelette ihre Kraftunterstützung elektrisch oder pneumatisch erbringen, passiert dies bei den passiven Varianten mechanisch mit Federn. Passive Exoskelette benötigen keine externe Energieversorgung. Bei aktiven Exoskeletten wird zwischen mitzutragenden Akkus oder Gasflaschen und stationären Versorgungen wie Stromnetz oder Druckluftsystemen unterschieden.
Exoskelette gibt es für Hände, Arme, Schultern, Rumpf sowie Beine.
Exoskelette werden je nach ihrer Unterstützungsfunktion unterteilt: die zur Kraftunterstützung, die zur Erhöhung der Ausdauer des Trägers und die für eine höhere Bewegungsgeschwindigkeit.
Aktive Exoskelette wiegen deutlich mehr als die passiven. Sie starten bei 15 kg bis 25 kg.
Leichte, passive Exoskelette dienen häufig zur Haltungskorrektur (beim Heben oder Sitzen) oder als Abstützung des Gewichts von Werkzeugen bei Überkopfarbeiten. Aktive Exoskelette bieten die Möglichkeit, den Träger bei Hebearbeiten zu entlasten.
Passive und aktive Exoskelette revolutionieren die Arbeitswelt und ermöglichen eine erhebliche Kraftersparnis, indem sie gezielte Unterstützung beim Bewegen von Lasten bieten. Der primäre Einsatzbereich dieser Exoskelette liegt in monotonen Arbeiten, bei denen gleichbleibende Gewichte gehandhabt werden müssen.
Im Vergleich zu passiven Exoskeletten werden aktive Exoskelette von einer externen Energiequelle angetrieben, was sie dynamischer und vielseitiger einsetzbar macht. Diese Exoskelette zeichnen sich durch ihre Fähigkeit aus, kontinuierliche Energiezufuhr zu erhalten und somit eine breite Palette von Aufgaben zu bewältigen. Der wesentliche Unterschied zwischen passiven und aktiven Exoskeletten liegt in der Art der Energiezufuhr. Passive Exoskelette sind auf mechanische Unterstützung beschränkt, während aktive Exoskelette von einer externen Energiequelle angetrieben werden und dadurch eine erweiterte Funktionalität bieten.
In beiden Fällen tragen sie dazu bei, die Arbeitsbelastung zu reduzieren und die Effizienz der Arbeitnehmer zu steigern, wodurch sie zu einer vielversprechenden Technologie in verschiedenen Branchen werden.
Grundsätzlich lassen sich Exoskelette hinsichtlich ihrer Art der Kraftunterstützung in drei Typen unterteilen:
Passive Exoskelette unterstützen den Träger anhand mechanischer Hilfsmittel wie z. B. durch Feder- oder Seilzugsysteme. Energie wird mechanisch mittels Federn gespeichert, wobei die potenzielle Energie, mit der die Federn bei einer bestimmten Bewegung eines Körperteils vorgespannt werden, in weiterer Folge die Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter bei der Gegenbewegung unterstützt. Sie kommen also ohne den Einsatz von Motoren und Sensorik aus, sind meist leichter oder leiser und deutlich einfacher aufzubauen.
Aktive Exoskelette schaffen eine aktive mechatronische Kraftunterstützung bei einzelnen oder kombinierten physischen Belastungen. Da sie pneumatisch oder durch Motoren betrieben werden, mit Strom versorgt werden und meist modular aufgebaut und erweiterbar sind, weisen sie eine wesentlich höhere Komplexität, Gewicht und Einweisung auf. Die Energieversorgung erfolgt bei aktiven Exoskeletten meist elektrisch. Entweder befindet sich ein integrierter Akku in der Stützstruktur oder das Exoskelett ist direkt am Stromnetz angeschlossen. Darüber hinaus kann der Antrieb auch pneumatisch erfolgen.
Ein passives Exoskelett bezieht seine Energie aus der vorgespannten Federmechanik oder durch die Spannung eines Gummizugs, die durch die Anstrengung des Benutzers nach jeder Unterstützung in die entgegengesetzte Richtung zurückgeführt wird. Dieser Prozess bewirkt eine effiziente Umverteilung der Kraft, die bei der nächsten Lastbewegung wieder zur Verfügung steht. Diese innovative Technologie ermöglicht eine harmonische Anpassung der Belastung an die natürlichen Bewegungsabläufe des menschlichen Körpers. Das Exoskelett ergänzt die menschliche Kraft beim Heben über den Kopf und unterstützt den Bewegungsapparat insbesondere in Schultern und Armen. Während des Abwärtsbewegungsvorgangs wird die Aktuatorik des passiven Exoskeletts durch den Nutzer erneut auf Spannung gesetzt, um für den nächsten Hebevorgang bereit zu sein.
Die effektive Unterstützungskraft des passiven Exoskeletts ist dabei begrenzt durch die Kraft, die vom Benutzer aufgebracht wird, um das System vorzuspannen. Für anspruchsvollere Aufgaben, wie das Bewegen schwerer Lasten, erfordert dies entsprechend höhere Vorspannungen. Dieses ständige Spannen und Entspannen des Exoskeletts kann jedoch bei sehr monotonen und sich wiederholenden Bewegungsabläufen ermüdend sein. In solchen Fällen empfiehlt es sich, das Exoskelett nur für Aktivitäten von bis zu 45 Minuten ununterbrochenem Einsatz zu verwenden, um sicherzustellen, dass das Exoskelett die zu hebende Gewichtskraft des Werkzeugs angemessen ausgleichen kann. Dies gewährleistet nicht nur die Effektivität des Exoskeletts, sondern auch den Komfort und die Gesundheit des Benutzers während der Anwendung. Die Fähigkeit des passiven Exoskeletts, die menschliche Leistung zu unterstützen, birgt großes Potenzial für verschiedene Anwendungen, von der Schwerindustrie bis zur Gesundheitsversorgung.
Häufig ist die Vorspannung variabel und kann anhand von Rändelmuttern oder Werkzeugen in Bezug auf Kraftniveau und maximale Federkraft individuell eingestellt werden. Das erlaubt zwar eine Anpassung der Unterstützungscharakteristik, allerdings nicht während des Arbeitsprozesses. Je nach Aufbau und Systemgestalt muss das passive Exoskelett dafür abgenommen und teilweise umgebaut werden, was zeitintensiv und häufig nicht praktikabel ist.
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Urheberrechtlich geschützt von Tom Illauer
Wissenschaftlich werden Exoskelette in der Rehabilitationsrobotik studiert und an vielen Universitäten empirisch erforscht. Speziell für therapeutische Zwecken ist es Teil eines interdisziplinären Forschungsgebietes. Besuchen Sie gerne unsere Rubrik Studien und forschende Universitäten mit Listen und Kontakten. Sie finden in unserer Übersicht eine Exoskelett Einsatz Übersicht.
Die Auswahl des passenden Exoskeletts hängt von verschiedenen Faktoren ab, darunter der Hersteller und die spezifische Lösung, die Sie benötigen. Ebenso spielen das beabsichtigte Einsatzgebiet und Ihre individuellen Diagnosen oder Rahmenbedingungen eine wichtige Rolle. Es ist von entscheidender Bedeutung, wie Sie das Exoskelett tragen, um beispielsweise Rückenschmerzen zu reduzieren.
Im Folgenden finden Sie eine detaillierte Aufschlüsselung der Kriterien und Empfehlungen für die Wahl des richtigen Exoskeletts:
Art der Unterstützung: Exoskelette können ein oder beide Beine unterstützen, je nach den Bedürfnissen des Patienten. Es gibt Modelle für Personen, die noch in der Lage sind, selbständig zu gehen, sowie solche für Menschen, die nicht mehr laufen können.
Skelettzustand: Das Skelett des Patienten sollte keine Frakturen aufweisen, um die Anwendung des Exoskeletts sicherzustellen.
Knochendichte: Eine gesunde und ausreichend starke Knochendichte ist von großer Bedeutung, um die Belastung durch das Exoskelett sicher zu tragen.
Physische Verfassung: Der Patient sollte über eine gute physische Verfassung verfügen, um die Anforderungen des Exoskeletts zu bewältigen.
Körpergröße: Die Körpergröße des Patienten sollte im Bereich von 160 cm bis 195 cm liegen, um eine angemessene Passform des Exoskeletts zu gewährleisten.
Gewicht: Das Gewicht des Patienten sollte nicht mehr als 100-120 kg betragen, um sicherzustellen, dass das Exoskelett effektiv und sicher funktioniert.
Die Exoskelettsysteme sind in erster Linie für Menschen mit kompletter oder inkompletter Querschnittlähmung konzipiert, die sich auf Unterarmgehstützen stützen können. Es ist wichtig, dass die Knochendichte ausreicht und der Bewegungsumfang der einzelnen Gelenke (Hüfte, Knie, Fuß) den Anforderungen entspricht. Ein regelmäßiges Stehtraining, beispielsweise mit einem Stehtisch oder Stehrollstuhl, kann im Vorfeld von Vorteil sein, um die Stabilität des Herz-Kreislaufsystems und die Rumpfkontrolle zu verbessern.
Vor der Nutzung eines Exoskeletts ist eine Unbedenklichkeitserklärung des behandelnden Arztes erforderlich, um die Eignung für die Testung sicherzustellen. Zusätzlich sollte eine aktuelle Messung der Knochendichte, idealerweise in Form einer DXA-Messung am Oberschenkel, durchgeführt werden, um die Sicherheit und Effektivität des Exoskeletts zu gewährleisten. Die Einhaltung dieser Kriterien und Empfehlungen ist entscheidend, um die bestmögliche Unterstützung und Sicherheit durch ein Exoskelett zu gewährleisten.
Die Anwendung eines Exoskeletts sollte vermieden werden, wenn Patienten folgende Kriterien erfüllen:
Schwere neurologische Verletzungen: Exklusive Rückenmarksverletzungen (wie multiple Sklerose, Zerebralparese, amyotrophe Lateralsklerose oder traumatische Hirnverletzungen). In solchen Fällen ist eine Verwendung des Exoskeletts nicht empfohlen, da die spezifischen Anforderungen der Patienten eine andere Art der Unterstützung erfordern können.
Heterotope Ossifikation: Wenn das Vorhandensein von heterotoper Ossifikation bekannt ist, sollte von der Verwendung des Exoskeletts abgesehen werden. Diese Knochenbildung außerhalb des Skeletts kann die Funktion des Exoskeletts beeinträchtigen.
Psychiatrische oder kognitive Störungen: Patienten mit psychiatrischen oder kognitiven Störungen, die die ordnungsgemäße Bedienung des Exoskeletts beeinflussen könnten, sollten das Gerät nicht verwenden. Die sichere Nutzung erfordert eine angemessene geistige Kapazität und kognitive Fähigkeiten.
Signifikante Kontrakturen: Wenn Patienten signifikante Kontrakturen aufweisen, ist die Anwendung des Exoskeletts nicht zu empfehlen. Diese Muskelverkürzungen können die Funktionalität des Exoskeletts beeinträchtigen.
Schwangerschaft: Schwangere Frauen sollten auf die Verwendung eines Exoskeletts verzichten, um mögliche Risiken für die Mutter und das ungeborene Kind zu minimieren.
Schwere Begleiterkrankungen: Wenn Patienten an schweren Begleiterkrankungen leiden, wie Infektionen, Kreislaufstörungen, Herz- oder Lungenerkrankungen oder Druckgeschwüre, sollte auf die Verwendung des Exoskeletts verzichtet werden. Diese Erkrankungen können die Belastbarkeit des Patienten beeinträchtigen und die Gefahr von Komplikationen erhöhen.
Schwere Spastizität: Bei bestehender schwerer Spastizität, die auf einer Skala wie dem Ashworth-Spasticity Scale mit dem Grad 4 bewertet wird, ist die Anwendung des Exoskeletts nicht zu empfehlen. Die Muskelsteifheit kann die Bewegungen im Exoskelett behindern.
Instabile Wirbelsäule oder nicht verheilte Frakturen: Wenn der Patient eine instabile Wirbelsäule hat oder nicht verheilte Frakturen an den Gliedmaßen oder im Beckenbereich, sollte auf die Nutzung des Exoskeletts verzichtet werden. Die Stabilität des Skeletts ist für die sichere Anwendung entscheidend.
Die Einhaltung dieser Kriterien ist von entscheidender Bedeutung, um die Sicherheit und Wirksamkeit der Exoskelettanwendung zu gewährleisten. Patienten und medizinisches Fachpersonal sollten diese Richtlinien sorgfältig prüfen und individuelle Bedürfnisse und Einschränkungen berücksichtigen.
Potentiell kann das Hilfsmittel folgende Tätigkeiten vereinfachen: (Bitte lesen Sie Studien und lassen sich vom Arzt beraten! Laut Herstellerangaben:)
Die Systeme für den persönlichen Gebrauch sind leichte, am Körper tragbare Exoskelette mit Motoren an den Hüft- und Kniegelenken. Der Nutzer kontrolliert die Bewegungen mit geringfügigen Verlagerungen seines Körperschwerpunkts. Mittels eines Sensors wird die vorwärts Beugung des Oberkörpers vom System wahrgenommen, was den ersten Schritt initiiert. Durch eine wiederholte Verlagerung des Körpergewichts wird eine Reihe von Schritten ausgelöst, die den normalen Bewegungsablauf der Beine nachahmt.
Ein Exoskelett ist ein mechanisches Gerüst, das am äußeren Körper eines Menschen befestigt wird und als eine Art Stützvorrichtung fungiert. Der Begriff „Exoskelett“ hat seinen Ursprung im Griechischen und bedeutet wörtlich übersetzt „außen“ (exo) und „ausgetrockneter Körper“ (skeletos). Dieses Konzept wurde ursprünglich von Gliedertieren wie Krebsen inspiriert, die ein äußeres Skelett zur Stabilisierung verwenden. Die Biomechanik hat dieses Konzept weiterentwickelt.
In der heutigen Zeit finden motorbetriebene Exoskelette bereits Anwendung in der Medizin, insbesondere im Bereich der Orthesen. In der medizinischen Rehabilitation werden motorisierte Exoskelette für die unteren Extremitäten eingesetzt. Menschen mit Querschnittslähmung, Multipler Sklerose oder Lähmungen nach einem Schlaganfall können von einem Training mit solchen Systemen profitieren. Bisher wurden diese Geräte häufig für zeitlich begrenzte lokale Behandlungen, beispielsweise während einer stationären oder ambulanten Rehamaßnahme, eingesetzt.
Dank Fortschritten in den Bereichen Antriebstechnik und Akkutechnologie können heute Exoskelett-Systeme entwickelt werden, die von den Nutzern eigenständig bedient werden können und ihnen ermöglichen, selbstständig zu gehen. Solche Exoskelette eignen sich für den dauerhaften Gebrauch im privaten Alltag und werden mittlerweile in diesem Kontext angewendet. Des Weiteren existieren zahlreiche berufliche Lösungen, insbesondere für Arbeitnehmer in den Bereichen Logistik, Pflege und Handwerk. Diese Lösungen konzentrieren sich hauptsächlich auf die Entlastung des Rückens und der oberen Körperpartie, und es sind auch Produkte verfügbar, die das Greifen oder Sitzen unterstützen.
Durch Motormechanik werden speziell die Bereiche vom Rücken bis zu den Knien entlastet und kausal unterstützt.
Die Kosten Exoskelett Modelle variieren stark. Dies hängt vom Fall der Einzelnen ab. In Frage kommen die Krankenkasse für beispielsweise das Training in einem Rehazentrum, die Krankenkasse bei u.a. Querschnittsgelähmten, Betriebskrankenkassen und Betriebsgenossenschaft bei beruflicher Eingliederung, Rentenversicherungsträger usw. Die Wahrscheinlichkeit für einen positiven Bescheid steigt mit der Wahrscheinlichkeit des Behinderungsausgleichs. Weiterhin spielt es eine Rolle, ob das Exoskelett kosmetisch oder funktionell unterstützen soll. Die meisten Exoskelette (außer ReWalk) haben keine Hilfsmittelnummer, was wiederum das Antragsverfahren erschwert, gleichwohl nicht unmöglich macht. Es gibt jedoch ein paar Anbieter für Exoskelette mit zertifizierter Erlaubnis das Exoskelett als Hilfsmittel mit der Hilfsmittelnummer (23.29.01.2001 und 23.29.01.3001) mit Krankenkassen oder Pflegekassen abzurechnen.
Alternativ gibt es auch einen treppensteigenden Rollstuhl mit Hilfsmittelnummer im Premium Bereich namens Scewo.
Sie wollen ein Exoskelett kaufen? Die Kosten für ein Exoskelett betragen durchschnittlich fünf- bis sechsstellige Summen. Die gängigen Exoskelett Preise zum persönlichen Gebrauch werden im Durchschnitt mit mind. 100.000 EUR abgerechnet. Sollte Ihre Kasse Ihren Antrag bewilligen, müssen Sie nur Ihre gesetzliche Zuzahlung bis maximal 10 € leisten. Sie möchten ein Exoskelett leihen? Das ist auch möglich. Sie können das Exoskelett mieten, egal ob Exoskelett mit Motor oder Exoskelett ohne Motor.
Dies hängt speziell vom Hersteller, dem Modell, dem Tragenden und dem Trainingsverlauf ab. Grundsätzlich kann man mit Exoskeletten eine Gehgeschwindigkeit von bis zu 4 km/h erreichen.
Die positive Wirkung von Exoskeletten ist in zahlreichen Studien analysiert und belegt worden. Hier finden sie weitere Informationen zu den Studien. Weiter unten sind diese auch nochmal für Sie gelistet.
Dies hängt speziell vom Modell und dem Einsatzgebiet ab. Militärische Exoskelette haben meist eine deutlich höhere Belastbarkeit. Grundsätzlich sollte man Exoskelette jedoch vor extremer Sonneneinstrahlung schützen (- 15 bis 45 Grad Celsius). Weiterhin sollte der direkte Kontakt mit Feuer, Glut und Hitze vermieden werden.
Ein Exoskelett kann ein sehr effektives Instrument zur Entlastung von schweren körperlichen Tätigkeiten, zum Beispiel des Rückenbereiches, sein.
Im Bereich der Medizin ein klares nein. Im Bereich der industriellen Verwendung „Jain“, denn sie entlasten eher als diese die eigene Leistung steigern, gleichwohl verbessern Exoskelette in der Industrie 4.0 die Ergonomie des Arbeitnehmers und somit erhöht sich die Mitarbeiterzufriedenheit, was die meisten Arbeitgeber leistungssteigernd empfinden.
Dies hängt von dem Modell ab. Industrielle Exoskelette können unter 30 Sekunden angelegt und abgelegt werden. Medizinische Exoskelette können innerhalb weniger Minuten (ca. fünf Minuten) verwendet werden.
Industrie:
Die Tragezeit von Exoskeletten ist nicht eingeschränkt. Durch das einfache An- und Ablegen können Exoskelette zwischenzeitlich einfach abgelegt werden, zum Beispiel bei der Rotation von Arbeitsplätzen oder in Pausen.
Medizin:
Die Tragezeit von Exoskeletten ist eingeschränkt. Man empfiehlt immer mal längere Pausen zu machen und die Tragedauer nicht über mehrere Stunden am Stück zu übertreffen.
Die Stoffe eines Exoskeletts sind abnehmbar und waschbar, was ihre Wiederverwendbarkeit ermöglicht. Die Technik kann leicht mit einem feuchten Tuch gereinigt werden.
Es wird empfohlen, das Exoskelett individuell und persönlich zu verwenden, um die bestmögliche Wirksamkeit durch eine präzise Anpassung am Gerät sicherzustellen.
Außerdem aus hygienischen Gründen wird von der Weitergabe an einen anderen Nutzer abgeraten.
In Summe haben wir auf unserer Plattform mehr als +90 Hersteller von Exoskeletten gelistet. Lesen Sie gern unsere Übersicht nach Anwendungsgebiet, Diagnose, Industrie usw. Hier ein paar Beispiele, führend in Deuts chland unserer Meinung nach sind OttoBock, Keeogo, ReWalk und Myomo. Exoskelette mit Antrieb werden momentan u. a. in den USA, Südkorea, Japan und Deutschland entwickelt. Nutzbare Modelle sind seit Anfang des Jahrtausends zuerst von militärnahen Einrichtungen entwickelt worden, über Einsätze liegen jedoch noch keine Berichte vor. Folgende Exoskelett Anbieter und Exoskelett Firmen haben wir u.a. gelistet:
Eine Übersicht aller Hersteller mit Filtermöglichkeiten finden Sie in unserer Exoskelett-Hersteller Übersicht.
Laut Deutscher Gesetzlicher Unfallversicherung: „Arbeitgeber sind auch hier zu einer Gefährdungsbeurteilung verpflichtet. Resultierend sind Schutzmaßnahmen inkl. Unterweisungen abzuleiten und umzusetzen. Insbesondere sind die Schutzziele und Anforderungen der Betriebssicherheitsverordnung sowie ggf. die Verordnung über Sicherheit und Gesundheitsschutz bei der Benutzung persönlicher Schutzausrüstungen bei der Arbeit zu berücksichtigen.“
Die gewerbliche Berufsgenossenschaft Handel und Warenlogistik in Deutschland bewertet den Einsatz von Exoskeletten durch Beschäftigte in ihrer Branche als „eine spannende Innovation, die aber noch Entwicklungsarbeit braucht“.
Es ist essentiell sich vor Bestellung intensiv beraten zu lassen, denn es könnte zu folgenden Problemen kommen:
Das Skelettsystem in Organismen spielt eine entscheidende Rolle bei der Unterstützung und dem Schutz des Körpers. Es gibt zwei grundlegende Typen von Skeletten: das Endoskelett und das Exoskelett. Das Endoskelett ist ein interner, harter Teil des Körpers, während das Exoskelett einen harten, äußeren Schutz bildet. Um diese beiden Skelettarten näher zu betrachten, ist es wichtig, die Ursprünge und Merkmale jedes Typs zu verstehen.
Das Endoskelett bildet den inneren harten Rahmen des Körpers. Es wird ausgewählten Organismen zugeordnet, insbesondere Wirbeltieren wie Säugetieren, Vögeln und Fischen. Dieses Skelett besteht aus lebenden Geweben, insbesondere Knochen und Knorpel. Diese Gewebe bieten Unterstützung, schützen lebenswichtige Organe und ermöglichen Bewegung. Das Endoskelett entwickelt sich aus dem Endoderm, einer der drei primären Keimschichten, die im sehr frühen Entwicklungsstadium des Embryos auftreten.
Im Gegensatz dazu handelt es sich beim Exoskelett um einen harten äußeren Schutz, der den Körper umgibt. Dieses Exoskelett ist in Organismen wie Arthropoden, zu denen Insekten, Krebstiere und Spinnen gehören, zu finden. Im Gegensatz zum lebenden Gewebe des Endoskeletts besteht das Exoskelett aus einer starren äußeren Schicht, die oft aus Chitin oder Calciumverbindungen besteht. Diese externe Hülle bietet Schutz und strukturelle Integrität für den Organismus und ermöglicht Bewegung. Das Exoskelett entwickelt sich aus dem Ektoderm, der äußersten der drei primären Keimschichten.
Es ist wichtig zu beachten, dass das hydrostatische Skelett eine weitere Art von Skelett darstellt, das in Würmern zu finden ist. Es basiert auf einem Wassersystem, das dem Wurm ermöglicht, seine Form durch das Ausdehnen und Zusammenziehen von Flüssigkeiten in einer mit Muskeln gefüllten Kammer aufrechtzuerhalten.
Insgesamt unterscheiden sich Endoskelette und Exoskelette nicht nur in ihrer Position im Körper, sondern auch in ihrer Zusammensetzung und Funktion. Während Endoskelette lebende Gewebe wie Knochen und Knorpel enthalten, besteht das Exoskelett aus einer nicht lebenden, harten äußeren Schicht. Diese Unterschiede spiegeln die Anpassungen wider, die verschiedene Organismen entwickelt haben, um ihre Lebensweise und Umgebung am besten zu bewältigen.
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Exoskelette sind nur eine Lösung von vielen, denn auch die Automatisierung könnte Exoskelette überflüssig machen. In Arbeitsbereichen mit stationären Arbeitsplätzen lassen sich diese in den meisten Fällen ergonomisch gestalten, sodass auf Exoskelette verzichtet werden kann. Weiterhin gilt die Gefährden Beurteilung, ob Exoskelette überhaupt einsetzbar sind. Exoskelette sind teuer und nicht wartungsfrei. Auch können Exoskelette nicht ISO frei sein. Denkbar wäre eine Zuordnung als technisches Hilfsmittel zur RL 2006/42/EG (Maschinenrichtlinie). So werden verbindliche Schutzziele beschrieben. Diese können bereits jetzt Anhaltspunkte für die Vermeidung von Gefährdungen für Sicherheit und Gesundheit beim Einsatz von Exoskeletten geben. In Deutschland wird diese EG-Richtlinie durch die Neunte Verordnung zum Produktsicherheitsgesetz (Maschinenverordnung – 9. ProdSV) in nationales Recht umgesetzt. Fehlfunktionen sind nicht vollständig auszuschließen, speziell bei aktiven Exoskeletten mit Elektronik oder mit pneumatischen Antrieben. Bei der Benutzung eines Exoskelettes können Gefährdungen im Zusammenhang mit Stolper- oder Sturzunfällen entstehen. Außerdem muss hinterfragt werden, in welcher Weise es möglich ist, aus einer plötzlich auftretenden Gefahrensituation mit einem angelegten Exoskelett schnell und sicher zu flüchten. Kritisch könnte beispielsweise das erhebliche Eigengewicht einiger Modelle sein.
Exoskelette unterstützen und verstärken Bewegungsabläufe, sodass diese wieder Gehen und Stehen können. Gelenke werden dabei von Servomotoren angetrieben. Der Exoskelett Aufbau ist abhängig von der passiven oder aktiven Verwendung.
Der Begriff „Exoskelett“ steht für eine externe Struktur. Mithilfe dieser externen Struktur, die den Bewegungsapparat nachahmt, können Kräfte umgeleitet und empfindliche Körperbereiche geschützt werden. Ein Beispiel hierfür ist der Lendenbereich, der besonders anfällig für Bandscheibenprobleme ist.
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