Exoskelett übermittelt Gefühl von Bewegungen

Università Campus Bio-Medico di Roma schafft ideale Synchronisation von Lehrer und Schüler

Im Labor: Exoskelett-Test mit zwei Musikern (Foto: Dario Barbani)

Rom/Pisa (pte004/09.04.2026/06:15)

Physiotherapeuten spüren dank eines neuen Exoskelett-Paares von Forschern der Università Campus Bio-Medico di Roma künftig in Echtzeit am eigenen Körper, welche Bewegungen ihr Patient macht. Folgt dieser nicht genau den Anweisungen, kann der Therapeut sofort korrigierend eingreifen. Umgekehrt kann er seinem Patienten direkt vermitteln, wie er sich zu bewegen hat, damit er schnell wieder auf die Beine kommt.

Lernen wird intuitiver

"Das könnte das Lernen intuitiver machen, da der weniger erfahrene Partner die korrekte Bewegung spüren kann, während der erfahrenere den Fehler direkt wahrnimmt. Langfristig könnte dieses Konzept sogar eine physische Interaktion aus der Ferne ermöglichen, sodass Menschen über Entfernungen hinweg zusammenarbeiten oder trainieren können", so Francesco Di Tommaso, Doktorand der Biomedizin der Università Campus Bio-Medico di Roma.

Das Exoskelett, das er gemeinsam mit Kollegen der Scuola Superiore Sant'Anna di Pisa und anderer Institute in Italien entwickelt hat, wird an den oberen Gliedmaßen einer Person befestigt und liefert haptisches Feedback von einem zweiten Exoskelett, das ein anderer trägt. Beide spüren jede Bewegung des anderen. Das kann zur Korrektur, als Vorbild oder einfach zur Koordination von Bewegungen genutzt werden.

Quasi-physischer Kontakt

"Ziel des europäischen Projekts 'CONBOTS' war es zu untersuchen, wie Roboter die Interaktion zwischen Menschen bei realen Aufgaben verbessern können, indem sie eine spürbare Verbindung zwischen ihnen herstellen. Die Kernidee besteht darin, haptische Kommunikation, den Tastsinn und physikalische Kräfte als Kanal für den Austausch von Bewegungsinformationen zu nutzen", unterstreicht Di Tommaso.

Das Spiel von zwei Violinisten sei ein faszinierendes Beispiel für sensomotorische Interaktionen, da Musiker zwar hochgradig darauf trainiert seien, sich über Hören und Sehen zu koordinieren, jedoch keine physischen Kontakte haben. Um ihre Bewegungen zu koordinieren und synchron zu spielen, konzentrieren sich Musiker auf verschiedene Arten von sensorischen Infos, darunter akustische Signale und visuelle Hinweise. Die gleiche Art von Infos wird auch von anderen Menschen genutzt, die ihre Handlungen mit denen anderer koordinieren müssen, darunter Sportler, Tänzer und Facharbeiter, die im Team arbeiten.

Partnerbewegungen spüren

Di Tommaso und seine Kollegen haben die Exoskelette im ersten Schritt an zwei Geigenspielern getestet. "Jedes Gerät misst die Bewegung eines Musikers und überträgt Kräfte an den anderen, basierend auf der Differenz zwischen ihren Bewegungen. Auf diese Weise können die Musiker die Aktionen des anderen in Echtzeit 'spüren', als wären sie physisch miteinander verbunden", meint so Di Teommaso.

Der Ansatz wurde getestet, indem 20 Musikerpaare - je zehn Amateure und Profis - gebeten wurden, unter verschiedenen sensorischen Rückkopplungsbedingungen zu spielen: nur hören, hören und sehen, hören und fühlen mit Exoskeletten sowie alle drei Sinne kombiniert.

"So stellten wir fest, dass robotergestütztes haptisches Feedback bei der Verbesserung der Koordination während eines Violinistenduos wirksamer ist als das Sehen", erklärt der Experte. Das führte zu besser koordinierten Bewegungen und damit zu einer größeren musikalischen Synchronität. Das System könnte für das Sport-Training, die Bildung und die Rehabilitation genutzt werden.

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