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Varileg enhanced Blechteile für Exoskelett

Autor / Redakteur: Eugen Albisser / Anne Richter

Varileg enhanced ist ein besonderes Forschungsprojekt. Es zeigt wie Technologien Menschen helfen können, aber auch wie Kooperationen innerhalb von Hochschulen (ETHZ und OST) funktionieren, extern zu Industrieunternehmen (u.a. Trumpf) und wie soziale Verantwortung wahrgenommen wird.

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Das Exoskelett lässt den querschnittgelähmten Thomas Krieg auch Treppen steigen, eine der Disziplinen am Cybathlon 2020.
Das Exoskelett lässt den querschnittgelähmten Thomas Krieg auch Treppen steigen, eine der Disziplinen am Cybathlon 2020.
(Bild: Michele Limina/Technik und Wissen)

Thomas Krieg hält an. Er steht vor einer Treppe. Ein so genannter Spotter wischt dem ehemaligen Bobfahrer den Schweiss von der Stirn. Er selbst kann dies momentan nicht, denn er stützt sich mit beiden Armen auf Krücken ab. Die Krücken sind so etwas wie sein Lenkrad, seine Bedieneinheit, damit sein robotischer Stützapparat das tut, was er möchte: Schritt auslösen, den Schritt verkürzen, und weitere Modi für die Trajektorie sind dort eingebaut. Es ist wichtig, dass er diese Bedienung aus dem Effeff beherrscht, denn Thomas Krieg ist Pilot, ein querschnittgelähmter Exoskelett-Pilot und er wird für sein Hochschulteam am Cybathlon 2020 teilnehmen.

Entwicklung technischer Assistenzsysteme vorantreiben

Am Cybathlon messen sich rund 60 Teams aus der ganzen Welt, indem Menschen mit körperlichen Beeinträchtigungen alltagrelevante Aufgaben mithilfe modernster technischer Assistenzsysteme lösen: Treppen steigen, durch eine Tür gehen, von einem Stuhl aufstehen, Überwinden von Rampen, unebenes Terrain und Gefälle. Deshalb trainieren Thomas Krieg und Rolf Schoch, der zweite Pilot im Team, momentan hart, um in der Disziplin «Parcours mit robotischen Exoskeletten» gut abzuschneiden. Ihnen geht es aber nicht um Medaillen oder grosse Preisgeldern. «Alle Teams wollen langfristig dazu beitragen, die Entwicklung und Forschung im Bereich der technischen Assistenzsysteme zur Neurorehabilitation voranzutreiben und so die Betroffenen im Alltag unterstützen», sagt Christian Bermes, Professor für Automation und Mechatronik an der OST, der Ostschweizer Fachhochschule in Rapperswil (ehemals HSR).

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Wissenschafts- und Umsetzungsstärke kombiniert

Varileg enhanced heisst das Renn-Exoskelett. Die Eckdaten dazu: vier 240 Nm starke Torque-Motoren, 312 Schrauben, 5 Meter Kabel, rund 10 000 Zeilen Programmiercode, 50 m2 Karbon und dazu Aluminiumteile, die den Leichtbau mit stabiler Struktur unterstützen. Neben den beiden Piloten besteht das rund 20-köpfige interdisziplinäre Team vor allem aus Studierenden der ETH Zürich und der Hochschule OST. «Wir wollten uns komplementär ergänzen und das funktioniert wunderbar», sagt Bermes. «Wir haben dazu die Wissenschaftsstärke der ETH Zürich kombiniert mit der Umsetzungsstärke der Fachhochschule.»

Absolut passendes Engagement für Trumpf Schweiz

Doch allein mit Wissenschafts- und Umsetzungsstärke wäre Varileg enhanced so nicht möglich gewesen. Engagierte Industriepartner waren von Anfang an beteiligt – darunter auch die Firma Trumpf Schweiz. «Für uns war sofort klar, dass wir ein solches Projekt unterstützen», meint Adrian Schär, Leiter Vertrieb und Service sowie Mitglied der Geschäftsleitung der Trumpf Schweiz AG. Vor etwas mehr als vier Jahren kam die Anfrage vom Varileg enhanced Team, denn sie brauchten für das Exoskelett zugeschnittene und gebogene Blechteile aus Aluminium.

Trumpf Schweiz zögerte nicht und weitete das Engagement aus, um dem Team nicht nur die Bearbeitung der Teile auf Laserschneidanlage und Blechbiegemaschine zur Verfügung zu stellen, sondern sich als industrieller Ansprechpartner einzubringen und das Team mit einem grosszügigen Sponsoringgeld auszurüsten. Bei solchen Engagements spiele das Employer Branding eine untergeordnete Rolle, sagt Adrian Schär. «Varileg enhanced passt zu uns, denn Trumpf sucht stets den Kontakt zu den Hochschulen und ist als Familienunternehmen gesellschaftlich und sozial sehr engagiert. «Beim Projekt Varileg enhanced treffen zudem beide bevorzugten Komponenten zusammen, das macht es absolut passend für uns», sagt Schär.

Wertvolle Hinweise durch Kundenzentriertheit

Thomas Krieg steigt die Treppen hoch. Sein Exoskelett, das ihn mit einem zischenden Motorengeräusch die Stufen erklimmen lässt, ist nicht für den Markt gedacht. Dennoch werden die Studierenden mit Marktansätzen konfrontiert, die oft erst im Berufsleben hart erlernt werden müssen. «Je länger das Projekt andauerte, umso mehr lernten wir zum Beispiel, wie wichtig es ist, die Menschen, also unsere Piloten, in den Mittelpunkt zu stellen», meint Varileg enhanced Coach Jan Meyer vom Rehabilitation Engineering Laboratory der ETH Zürich. «Wir erfuhren, wie wertvoll es ist, ihre Bedürfnisse zu erfahren und darauf die Entwicklung zu stützen, statt sie vor vollendete Tatsachen zu stellen.»

Auf Industriefirmen zugehen

Solche Worte hört Adrian Schär natürlich gerne. Denn sie entsprechen der Firmenphilosophie des Maschinenbauunternehmens Trumpf. Adrian Schär: «Unseren Entwicklungsmitarbeiter sagen wir auch oft, wenn sich eine Frage stellt zu einem Produkt: Geht zu den Kunden, die wissen es.» Und es gibt noch weitere positive Effekte, die Studierende von einem solchen Projekt mitnehmen. Zum Beispiel der Austausch mit einem Industrieunternehmen wie Trumpf. Vor allem, wenn sie bereits in einem Bachelorstudium auf Firmen zugehen müssen, im Austausch mit ihnen stehen dürfen und auch Einsicht bekommen in deren Arbeitsweise, betonen alle Beteiligten.

Deshalb ist es für alle Seiten – ob ETHZ, OST oder Trumpf Schweiz – wichtig, solche Projekte zu fördern, um dieses Zusammenspiel zu lernen und zu vertiefen. Dass unter Studierenden solche Technologie-Projekte mit sozialem Engagement und engagierten Industriepartnern beliebt sind, zeigte sich schnell: «Wir hatten so viele Bewerbungen aus den unterschiedlichsten Studienrichtungen, dass wir fast schon überrannt wurden», sagt Christian Bermes. SMM

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