Passive vs. aktive Exoskelette: Was ist der Unterschied?

Was sind Exoskelette und warum werden sie verwendet?

Exoskelette sind tragbare Geräte, die wie ein externer Stützrahmen für den menschlichen Körper wirken. Ähnlich einer Hightech-Rüstung hilft ein Exoskelett Menschen, indem es körperliche Belastung und Ermüdung reduziert oder Kraft und Ausdauer steigert. Diese Geräte werden in vielen Bereichen eingesetzt, von Fabriken und Baustellen bis hin zu Rehabilitationszentren, da sie die Arbeitssicherheit verbessern, die Produktivität steigern und sogar Menschen mit eingeschränkter Mobilität unterstützen können. Allerdings funktionieren nicht alle Exoskelette gleich. Im Wesentlichen gibt es zwei Arten: passive und aktive Exoskelette. Den Unterschied zu verstehen ist entscheidend, um die richtige Unterstützung für Ihre Bedürfnisse zu finden.

Passive Exoskelette: Unterstützung ohne Strom

Passive Exoskelette sind die einfachere Variante. „Passiv“ bedeutet, dass weder Motoren noch Batterien oder externe Energiequellen zum Einsatz kommen. Stattdessen nutzen passive Exoskelette mechanische Komponenten wie Federn, Gummibänder oder Ausgleichsmechanismen, um Halt zu bieten. Sie speichern und geben Energie bei Bewegungen frei und geben sie so effektiv und ohne Motoren ab. Praktisch gesehen gleicht ein gut konstruiertes passives Exoskelett die Last dessen aus, was Sie halten oder heben, sodass Ihr Körper nicht die volle Schwerkraft trägt.

Ein hervorragendes Beispiel für ein passives Exoskelett ist das Schulter- und Armstützsystem Skelex 360. Es verfügt über einen leichten Rahmen mit flexiblen Elementen, die wie ein Recurvebogen die Arme stützen. Es wurde entwickelt, um Arbeitern zu helfen, die lange Stunden mit erhobenen Armen oder auf Schulterhöhe oder darüber arbeiten. Mit diesem passiven Exoskelett fühlen sich die Arme deutlich leichter an, da das Gerät einen Teil der Last übernimmt und so die Schultern entlastet.

Vorteile passiver Exoskelette:

- Keine Batterien zum Aufladen

Leicht und leise

- Geringer Wartungsaufwand

- Erschwinglich

Überlegungen:

- Beschränkt sich auf die Umverteilung der Kraft, verleiht normalerweise aber keine zusätzliche Kraft

- Erfordert korrekte Passform und Einstellung

- Nicht geeignet für Aufgaben, die eine hohe Kraftunterstützung erfordern

Aktive Exoskelette: Motorisierte Unterstützung

Aktive Exoskelette hingegen nutzen Kraft und intelligente Komponenten (wie Motoren oder Aktuatoren), um die Bewegung zu unterstützen. Diese „motorisierten Exoskelette“ werden mit Batterien betrieben und verfügen über Sensoren, die die Bewegungen des Trägers erfassen. Motoren liefern dann zusätzliche Kraft, um beim Heben, Greifen oder Gehen zu helfen.

Ein Beispiel für ein aktives Exoskelett ist der Ironhand-Handschuh. Dieser weiche Roboterhandschuh erkennt, wenn Sie etwas greifen möchten, und übt über künstliche Sehnen zusätzliche Kraft aus. Dadurch wird der Kraftaufwand zum Halten von Werkzeugen oder Teilen reduziert. Dies ist besonders nützlich bei Aufgaben, die wiederholte oder kraftvolle Handbewegungen erfordern.

Vorteile aktiver Exoskelette:

- Bietet größere Unterstützung

- Kann Kraft oder Bewegung steigern

- Intelligente Funktionen zur Anpassung und/oder Datenerfassung

Überlegungen:

- In der Regel schwerer und sperriger aufgrund von Motoren und Batterien

- Muss aufgeladen und gewartet werden

- Normalerweise teurer

Auswahl des richtigen Typs für den Job

Sowohl passive als auch aktive Exoskelette bieten einzigartige Vorteile. Passive Modelle wie das Skelex 360 eignen sich hervorragend zur Reduzierung von Ermüdung bei sich wiederholenden Aufgaben und sind einfach zu bedienen. Aktive Modelle wie Ironhand bieten stärkere Unterstützung bei anspruchsvollen Aufgaben.

Berücksichtigen Sie bei der Entscheidung, welchen Typ Sie verwenden möchten:

- Aufgabenart und erforderliche Kraft

- Bedarf an motorisierter Unterstützung

- Komfort- und Mobilitätspräferenzen

- Wartungs- und Ladelogistik

Passive vs. aktive Exoskelette: Was ist der Unterschied? Zusammenfassend lässt sich sagen, dass passive Exoskelette ideal für Ausdauer und Ermüdungsreduzierung sind, während aktive Exoskelette besser zur Kraftsteigerung oder Mobilitätsunterstützung geeignet sind. Egal für welchen Typ Sie sich entscheiden, beide helfen Menschen, intelligenter, sicherer und komfortabler zu arbeiten.