Exoskelett entwickelt – Schülerinnen gewinnen „Jugend forscht“

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Das Exoskelett wird an das Bein angepasst. Foto: Bundeswehr, Presse- und Informationszentrum Personal

An der Helmut-Schmidt-Universität der Bundeswehr forschen nicht nur Studenten und Professoren, sondern auch Schüler. Mit dem Projekt „TeenLab“ bietet die Universität jungen Menschen die Möglichkeit, an aktuellen Forschungsfragen aktiv mitzuarbeiten und den Beruf des Maschinenbauingenieurs zu entdecken.

Ins Leben gerufen wurde „TeenLab“ von Dr. Robert Weidner, Maschinenbauingenieur und wissenschaftlicher Mitarbeiter an der Bundeswehruniversität. Wissenschaft zum Anfassen ist sein Ziel.

Das Ergebnis kann sich sehen lassen. Insgesamt meldeten sich 13 Mädchen und Jungen und forschen seither an der Helmut-Schmidt-Universität. Neben der Forschung im Labor wurden in Vorlesungen alle wichtigen Grundlagen vermittelt.

Die Abiturientinnen Anne Katrin (19), Marie Anne (19) und Sarah (17) entwickelten mit ihrem Teamleiter Jens Müller innerhalb eines Jahres ein Exoskelett für das Bein. Mit ihrer Erfindung gewannen sie unter anderem den Landeswettbewerb „Jugend forscht“ in der Kategorie Technik und den Sonderpreis Innovation für Menschen mit Behinderung. Ganz nebenbei meistern sie ihr Abitur am Gymnasium Schwarzenbek.

Bewegung und Innovation

Zu Beginn untersuchten die Nachwuchsforscherinnen die menschliche Kniebewegung. Dabei stellten sie fest, dass ein flexibles Gelenk erforderlich ist, um die natürliche Bewegung des Menschen nicht zu verändern. „Deshalb haben wir ein unterstützendes System – ein sogenanntes Exoskelett – gebaut, das eine natürliche Kniebewegung nicht nur in eine, sondern in mehrere Richtungen ermöglicht“, sagt Anne.

Das hat es in dieser Form noch nicht gegeben. Bisherige Exoskelette sind nicht flexibel. Der Träger ist in seiner Bewegung eingeschränkt und dies kann sogar Schmerzen verursachen. „Wir ersetzen die Bewegung nicht, wir unterstützen sie. So können wir zum Beispiel einer Oma das Hinsetzen und Aufstehen erleichtern. Dadurch können wir ihre Mobilität verbessern“, erklärt Anne. Der Prototyp, den die Schülerinnen gebaut haben ist jedoch noch nicht ganz ausgereift.

„Wir möchten das System optimieren. Das Gewicht und das Aussehen würden wir gern noch verbessern. Das dauert noch etwas, bis die Oma das Exoskelett tragen kann. Aber wir arbeiten daran“, ergänzt Marie.

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Anne erklärt was verbessert werden muss, damit gehandicapte Menschen das Exoskelett in Zukunft tragen können. Foto: Bundeswehr, Presse- und Informationszentrum Personal

Forschen für Menschen

Die Erfindung könnte auch einsatzversehrten Soldaten zugutekommen, gehandicapten Kindern das Laufen erleichtern oder etwas abgewandelt gefertigt, Astronauten in der Schwerelosigkeit beim Aufbau ihrer Muskeln unterstützen. „Gelenke müssen belastet werden, damit sie mobil bleiben. Das betrifft nicht nur das Knie, sondern auch andere Extremitäten“, sagt Jens Müller.

PM/AWS

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