antriebstechnik 5/2025

Cybathlon2024ETH

Cybathlon2024ETH ZürichKLEINSTANTRIEBEASSISTENZSYSTEME MACHENPARAPLEGIKER UNABHÄNGIGERDas Enhanced Team der Ostschweizer Fachhochschule entwickelt bahnbrechendeTechnologien, um das Leben von Menschen mit körperlichen Beeinträchtigungen zuverbessern. Im MedTech Lab entstehen innovative Lösungen wie ein treppengängigerRollstuhl, ein Exoskelett für den aufrechten Gang und eine Kombination aus beiden.Durch enge Zusammenarbeit mit Betroffenen und die Unterstützung von Partnernwie Faulhaber gelingen zuverlässige und alltagstaugliche Assistenzsysteme, die fürmehr Mobilität und Unabhängigkeit sorgen.Das Enhanced Team der Ostschweizer Fachhochschule(OST) in Rapperswil will das Leben von Menschen mitkörperlichen Beeinträchtigungen verbessern. Wissenschaftlerund Ingenieure entwickeln im MedTech Lab,einem Kompetenzcluster für Medizintechnik, innovative Technikfür ihre alltäglichen Herausforderungen. Beispiele hierfür sindDipl.-Ing. Nora Crocoll und Dipl.-Wirt. Ing. Alex Homburg, RedaktionsbüroStutensee, im Auftrag der Dr. Fritz Faulhaber GmbH & Co. KG, SchönaichTreppensteigen, das Sitzen an einem Tisch, das Ein- oder Aussteigenin einen Bus oder das Gehen durch eine Tür.Um relevante Lösungen zu entwickeln, arbeitet das Team engmit den verschiedenen betroffenen Personengruppen zusammen.Das können Paraplegiker sein ebenso wie Orthopädie-Technikeroder Angehörige. Ausgangspunkt für die Entwicklungen istdabei stets ein tatsächliches Problem. In Absprache mit den Betroffenenwerden in einem iterativen Prozess Konzepte erdacht,konstruiert und entwickelt. Diese werden immer wieder getestet,bis sie die realen Alltagsanforderungen zuverlässig erfüllen.In den knapp zehn Jahren der bisherigen Entwicklungsarbeitsind ein innovativer Rollstuhl (Robility Enhanced), ein Exo skelett12 antriebstechnik 2025/05 www.antriebstechnik.de

ELEKTROMOTOREN(VariLeg Enhanced) und eine Exoskelett-Rollstuhl-Kombination(Enhanced Hybrid) entstanden. Das Projekt Robility Enhancedsteht für Innovationen und Weiterentwicklung im Bereich Rollstuhl.VOM ROLLSTUHL ZUM TRANSFORMERMit dem Modell ZED Evolution hat das Team einen Rennrollstuhlgebaut, der weit mehr kann als klassische Rollstühle. Er kannTreppen steigen, Türen öffnen und sich um die eigene Achse drehen.Hinter VariLeg Enhanced stecken Forschungen und Entwicklungenrund um ein aktives Exoskelett ähnlich einem „IronmanSuit“, das die Bewegung von Knie- und Hüftgelenk und somitQuerschnittsgelähmten den aufrechten Gang ermög lichen soll.Mit dem Enhanced Hybrid schließlich begeben sich die Forscherauf Neuland: Die Vision des Teams ist es, eine Kombinationaus Rollstuhl und Exoskelett zu entwickeln, die die Vorteile beiderAssistenzgeräte vereint. Vorstellen kann man sich das wie eine ArtTransformer: ein Rollstuhl also, der sich auf Knopfdruck in einExoskelett umbaut. Dies ermöglicht größere Mobilität und Unabhängigkeitfür Querschnittsgelähmte im Alltag. Dem Team ist esaußerdem gelungen, mit dem Hybrid auch auf die Krücken zuverzichten, die in der Regel bei Exoskeletten nötig sind.KLEINE ANTRIEBE, GROSSE WIRKUNGDer Rollstuhl zeigt auch – exemplarisch für alle Lösungen derForschenden – welch wichtige Rolle die eingesetzte Antriebstechnikspielt. Für die Fortbewegung ist sie unerlässlich. Aberauch für die Sitzverstellung, das Ausfahren zusätzlicher Stützvorrichtungenoder für Bewegungen im Greifmodul, das etwa beimÖffnen von Türen genutzt wird, werden die passenden Antriebslösungenbenötigt.Damit sich die Assistenzsysteme insgesamt als zuverlässig undrobust erweisen, sind auch entsprechende Antriebe gefragt. „Wirbrauchen sehr starke Antriebssysteme, die möglichst gewichtslosund möglichst klein sind, damit sie nahezu verschwinden“, sagtSilvia Rohner, Team Leader MedTech Enhanced Team. Da passtes natürlich gut, dass der Antriebsexperte Faulhaber das Projektseit mehr als sieben Jahrenunterstützen, und zwar mitBeratung und technischenLösungen ebensowie mit Sponsoring. FürFunktionalität und Wendigkeitdes Rollstuhlssind insgesamt siebenFaulhaber-Motoren verbaut.Ein DC-Kleinstmotoraus der Serie 3890...CRbeispielsweise sorgt dafür, dassder Sitz mühelos vor- und zurückbewegtwerden kann, um bedürfnisgerechtverschiedene Positionen01einzunehmen oder den Schwerpunkt zuverlagern, beispielsweise beim Treppensteigen.Ist der Sitz vorne, kann der Nutzer bequem an einen Tisch heranfahren.Für die Fahrt über längere, ebene Strecken können dieBeine in der hinteren Position ausgestreckt oben liegen.Auch die Räder des Rollstuhls werden von leistungsstarkenMotoren des Herstellers angetrieben. Bürstenlose Flachmotorender Baureihe BXT ermöglichen es, dass der Rollstuhl in alle Richtungenlosfahren und auf engstem Raum manövrieren kann. DieAntriebe überzeugen durch hohes Drehmoment bei geringemGewicht beziehungsweise Einbauvolumen.ZWEITER PLATZ BEIM CYBATHLONWie zuverlässig die Entwicklungen funktionieren, testen die Entwicklerauf ihrer hausinternen Teststrecke. Einen weiteren Schrittin Richtung Praxiserprobung geht das Entwicklungsteam dannbeim Cybathlon, einem Wettkampf, bei dem auf verschiedenenParcours Piloten mit Assistenzsystemen unterschiedlicher Herstellergegeneinander antreten. Für das Enhanced Team landeteRolf Schoch beim Wettkampf im Jahr 2024 in Zürich sowohl mitdem Rollstuhl als auch mit dem Exoskelett auf Platz zwei, unddas obwohl er beim Exoskelett als Ersatz für den geplanten Piloteneinsprang. Das Team nimmt nicht nur einen Pokal, sondern020301 Bürstenlose Flachmotoren der Baureihe BXTtreiben die Rollstuhlräder an und ermöglichen einManövrieren auf engstem Raum02 Benjamin Eggimann vom MedTech Lab der OSTRapperswil demonstriert die Funktion des EnhancedHybrid, einer Kombination aus Exoskelett und Rollstuhl03 Verstellung der Bein- und Sitzposition zurSchwerpunktverlagerung beispielsweise beimTreppensteigenwww.antriebstechnik.de antriebstechnik 2025/05 13