Sich anpassendes Exoskelett für den Schlaganfall Patienten

Details: Veröffentlicht: 24.09.2020; Zuletzt aktualisiert: 07.11.2023; Zugriffe: 7996

Viele Schlaganfallpatienten leiden weltweit an halbseitigen Lähmungen. Ein Exoskelett wie das Harmony von Harmonic Bionics helfen in der Physiotherapie beim Wiederaufbau der Nervenbahnen in Armen und Schultern. Robotikgestützte Exoskelette sollten sich schnell auf die Körpergröße des Patienten anpassen lassen. Dazu setzen die Entwickler auf die schmier- und wartungsfreien sowie leichten Gleitlager von Igus.

Jedes Jahr erleiden 16 Millionen Menschen weltweit einen Schlaganfall. Zur Rehabilitation der Patienten in der Physiotherapie hat das US-amerikanische Unternehmen Harmonic Bionics zusammen mit der National Science Foundation ein Exoskelett entwickelt, welches speziell für die Heilung von Muskelschäden konzipiert ist.

Das Exoskelett namens Harmony entlastet Schultergelenk und Schultergürtel. Der Einsatz des Roboters maximiert den Bewegungsradius des Patienten. Damit soll das Robotik gestützte Hilfsmittel eine natürliche und umfassende Therapie der Arme ermöglichen.

Exoskelett für Bilateral Sync Therapy

Harmony setzt dafür auf die Bilateral Sync Therapy (BST). Hierfür registriert der Roboter die gesunden Armbewegungen und synchronisiert sie an die vom Schlaganfall betroffene Seite. Exoskelette unterstützen also die Wiederherstellung der Nervenbahnen.

Kleinstes, leichtes Drahtwälzlager mit profilierten Laufbahnen

Damit sich das Exoskelett mit dem menschlichen Körper bewegen kann, muss die Roboter Achse auf den Patienten eingestellt werden. Eine falsche Justierung on Exoskeletten führt zu Verletzungen der Gelenke. Damit ihre Einstellung schnell vonstattengeht, haben die Entwickler Linearführungen und Gleitlager von Igus eingesetzt.

Schmierfrei und schnell angepasste Gleitlager

Zum Einsatz kommen Iglidur Gleitlager, Schienenführungen der Drylin Serie T und R sowie Linearlager der Drylin R Reihe. Die Komponenten ermöglichen eine leichte Justierung der Exoskelette an Körpergröße, Armlänge und Schulterbreite des Patienten.

Die eingesetzten Polymerlager aus dem Hochleistungswerkstoff Iglidur J sind hochverschleißfest und langlebig. Sie benötigen keine externen Schmiermittel. Damit sind die Gleitlager wartungsfrei, sauber und hygienisch, sprich optimal geeignet für die Medizintechnik.

Roboterarm | auch als Bausatz

Alle Bauteile bestehen aus leichten Materialen wie Kunststoff und Aluminium. Die kompakte Konstruktion lässt sich in das schlanke Design von Exoskeletten integrieren. „Dank des Einsatzes der Igus Polymerlagertechnik können Exoskelette jetzt innerhalb von Sekunden auf die Patienten angepasst werden,“ zeigt sich Rohit John Varghese, Leiter Forschung & Entwicklung bei Harmonic Bionics begeistert.

Bionic zum Wohle des Menschen

Harmonic Bionics hat die Neurorehabilitation der oberen Extremitäten mit intelligenter Roboter Technologie neu definiert. Harmony SHR arbeitet mit dem Scapulohumeral Rhythmus (SHR) eines Patienten zusammen. Damit wird eine natürliche, umfassende Therapie für beide Arme ermöglicht. In Kombination mit dem Weight Support-Modus von Harmony ermöglicht dieses Schulterdesign eine frühere Einleitung einer Post-Schlaganfall-Therapie weil die Exoskelette eine teilweise Luxation oder Subluxation der Schulter vor Beginn traditioneller Therapieübungen unterstützen.

Manus Award in Gold für Exoskelett

Im Jahr 2017 ging der von Igus alle zwei Jahre verliehene Manus Award in Gold an ein Unternehmen aus den USA für eine Exoskelett Anwendung. 541 Anwender weltweit haben sich damals mit ihren Kunststofflager Applikationen beworben.

Ständig sich wiederholende Montageabläufe, im ungünstigsten Fall auch noch im Stehen über Kopf, führen früher oder später sehr oft zu Beschwerden in Nacken, Schultern und Rücken oder Störungen des Bewegungsapparates. Um dem entgegenzuwirken hat die amerikanische Pathway LLC in Zusammenarbeit mit Levitate Technologies ein leichtes Exoskelett entwickelt, das die Muskeln entlastet, die Bewegungssequenzen unterstützt und den ganzen Tag über mühelos getragen werden kann.

Kollaborative Software zur Entwicklung des humanoiden Roboy 2.0

Bei dem Exoskelett Airframe galt den Rotationsmechanismen besondere Aufmerksamkeit, die auch unter hohen axialen Belastungen mühelos drehbar sein müssen. Um dies zu gewährleisten, ist in dem mechanischen Stützsystem eine Vielzahl von verschiedenen Iglidur Lagern verbaut. Sie müssen im Vergleich zu metallischen Lagern nicht geschmiert werden, was beim Tragen im direkten Kontakt mit Kleidungsstücken ein großer Pluspunkt ist, außerdem sind sie leicht und korrosionsfrei. Somit kann das Exoskelett auch bei schwierigen Umgebungsbedingungen eingesetzt werden.