Exoskelett passt Bewegung an Umgebung an
Riken-Neuentwicklung agiert durch zusätzlich verbaute Komponenten sehr vorausschauend
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Funktionsprinzip: So steuert KI das neue Riken-Exoskelett (Illustration: riken.jp/en) |
Wakō (pte004/15.09.2025/06:05)
Forscher des Instituts Riken haben ein neues Exoskelett zur Unterstützung von Menschen mit Lähmungen oder Muskelschwäche entwickelt, das beim Gehen intelligent unterstützt. Bisher werden solche Gehhilfen mit voreingestellten Bewegungsabläufen und oft auch mit Kontakten zu noch verblieben Muskeln ausgestattet. Nutzer konnten sie mit auf diese Weise mit ihrem Willen lenken.
Die japanischen Ingenieure haben das Exoskelett mit weiteren Komponenten ausgestattet. Zum einen mit einer Kamera, die die Umgebung beobachtet, einer auf Künstlicher Intelligenz (KI) basierenden Software, die die Bilder interpretiert, sowie Bewegungssensoren an den Knien und am Oberkörper. Das Exoskelett plant seine Bewegungen damit vorausschauend, weil es "sehen" kann, sagen die Wissenschaftler.
Vorausschauende Bewältigung
Die Fülle an Daten, die ermittelt werden, nutzt die Steuerungs-Software, um die Bewegungen an die Umgebung und an die jeweilige Aufgabe anzupassen. Sie hilft beim Bücken, wenn ein heruntergefallener Gegenstand aufgehoben werden muss, und passt die Beinbewegungen an Hindernisse und Stufen an, die im nächsten Augenblick bewältigt werden müssen.
Das KI-gestützte Assistenzsystem führt zu einer messbaren Verringerung der Muskelaktivierung während dieser Bewegungen, was darauf hindeutet, dass das Exoskelett den Körper des Benutzers optimal unterstützt. Es muss auch nicht an den Nutzer und dessen Art, sich zu bewegen, angepasst werden, betonen die Entwickler. Das lerne es mit der Zeit von allein. Daher könne es, sobald eine Rehabilitationsmaßnahme nicht mehr benötigt wird, problemlos von jemand anderem genutzt werden.
Unabhängigkeit und Lebensqualität
"Unser System kann Menschen mit Mobilitätseinschränkungen oder Personen, die sich von Verletzungen erholen, personalisierte und adaptive Unterstützung bieten und so ihre Unabhängigkeit und Lebensqualität verbessern", unterstreicht Riken-Ingenieurwissenschaftler Jun-ichiro Furukawa, der maßgeblich an der Entwicklung des Exoskeletts beteiligt war.
Die Bedeutung von Exoskeletten und Assistenzrobotern wächst in den alternden Gesellschaften der Industrieländer rapide - Japan ist davon besonders betroffen, weil die Menschen dort besonders alt werden und verhältnismäßig nur wenig Babys geboren werden. Damit sie sich entsprechend den Absichten des Benutzers bewegen können, müssen sie individuell reagieren. Der Riken-Ansatz ist die bisher weitreichendste Lösung, heißt es abschließend.
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