Nabtesco Precision Europe ist Spezialist für Präzisions- und Robotergetriebe und verfügt über Expertisen in der Entwicklung von mechatronischen Antriebssystemen. Für das aktive Exoskelett des Studierenden-Projekts RISE der TU Berlin hat das Unternehmen sechs Aktuatoren mitentwickelt, die helfen, Hüfte und Knie mobil zu machen.
Exoskelette sind mechanische Assistenzsysteme, die direkt am Körper getragen werden und menschliche Bewegungen unterstützen respektive diese erst ermöglichen. Sie kommen in Branchen wie Industrie, Logistik, Handwerk und Gesundheitswesen zum Einsatz und werden unter anderem in der medizinischen Rehabilitation sowie bei der Arbeitsplatzergonomie genutzt. Man unterscheidet zwischen passiven (rein mechanisch), aktiven (mit Motorunterstützung) und hybriden Ansätzen. Die Nachbildung eines humanoiden Bewegungsapparates ist jedoch eine echte Herausforderung – und gelingt nur mit spielfreien und kompakten Getrieben. Die Studierenden des Projekts RISE (Research and innovation in student exoskeleton development) der TU Berlin haben sich daher bei der Entwicklung ihres aktiven Exoskeletts für Antriebslösungen der Nabtesco Precision Europe GmbH entschieden.
Mechatronische Systemkompetenz
Nabtesco hat am Standort Limburg (Lahn, Ovalo GmbH) sechs Aktuatoren für das Exoskelett mitentwickelt – drei pro Körperseite: zwei an der Hüfte (1x Flexion/Extension und 1x Ab-/Adduktion) und einer am Knie (Flexion/Extension). Es kommen drei Aktuator-Typen in zwei unterschiedlichen Konstruktionen (Knie/Hüfte) und mehreren Übersetzungen zum Einsatz. Im Fokus standen dabei vor allem die Themen Verfügbarkeit (die Entwicklungszeit des ganzen Exoskeletts betrug zwei Jahre), Reduzierung des Entwicklungs- und Designaufwands auf Seiten der Studierenden sowie Minimierung von Masse und Volumen.
Kompakte Aktuatoren
Die elektromechanischen Antriebe bestehen aus Wellgetriebe, E-Motor sowie Positionssensorik. Herzstück der Aktuatoren sind die Wellgetriebe. Die kompakten, rücktreibbaren Präzisionsgetriebe werden nach Automotive-Standard gefertigt und zeichnen sich durch absolute Spielfreiheit, einen hohen Wirkungsgrad, eine hohe Drehmomentdichte sowie eine hohe Überlastsicherheit aus.
Seine Feuertaufe erlebte das Exoskelett beim Cybathlon 2024 in Zürich – einem Wettkampf, bei dem Teams aus aller Welt alltagsrelevante Aufgaben mithilfe aktueller Assistenztechnologien bewältigen – und belegte als jüngstes Team im Feld einen 4. Platz im Finale. Doch damit ist das Projekt längst nicht abgeschlossen. Die Weiterentwicklung ist bereits in vollem Gange.
Wer das Exoskelett des RISE-Projekts live erleben will: Nabtesco Precision Europe stellt vom 24. bis 27. Juni auf der automatica 2025 in Halle B6 an Stand 311 aus.
Text/Foto: Nabtesco/ Mathis Bernhard, RISE, ETH Zürich
