Highlights: Was ist neu am Cybathlon 2020? S. 4 In sechs Schritten zum Exoskelett S. 10 - maxon
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SPECIAL BY Highlights: Was ist neu am Cybathlon 2020? S. 4 In sechs Schritten zum Exoskelett S. 10
Zahlen & Fakten
Bei maxon können wir die zweite Austragung des Cybathlon
kaum erwarten. Als Antriebsspezialist sind wir nicht bloss Was?
von der eingesetzten Technik fasziniert, sondern von der Beim Cybathlon treten Menschen mit
Cybathlon
2020
ganzen Idee rund um den Anlass. Mit diesem Magazin körperlichen Behinderungen (Piloten) in
Parcours gegeneinander an – unterstützt
möchten wir bei Ihnen, liebe Leserinnen und Leser, die
von modernsten technischen Assistenz-
gleiche Begeisterung auslösen. Viel Spass beim Lesen! systemen. Der Event soll aber auch
eine Plattform sein, um den Austausch
zwischen Technologieentwicklern,
Menschen mit Behinderungen und der
10 000 >1000
6
Öffentlichkeit zu fördern. Hinter dem
Cybathlon steckt die Eidgenössische
Technische Hochschule (ETH). Besucher werden in diesem
Jahr erwartet. Helferinnen und Helfer unterstützen
2016 waren es 4600. den Cybathlon 2020.
Wann?
Am 19. und 20. September 2020 findet
28
die zweite Austragung des Cybathlon
50
statt. Am ersten Tag werden die
Qualifikationsrennen stattfinden, am
zweiten Tag die
Wo? Lernende von maxon
unterstützen den
Der Cybathlon findet in der SWISS Länder sind am
Cybathlon mit mehr als
Arena in Kloten (Schweiz) statt. Cybathlon dabei.
2000
12
Fragen an den
Cybathlon-Vater:
Welche Technologie Tickets
10
Arbeitsstunden.
liegt hinter den Tagestickets kosten 25 respektive
Das braucht
Erwartungen zurück,
Robert Riener?
15 Schweizer Franken. Der Eintritt zum
Rahmenprogramm rund um die Arena
96
es für ein Startplätze werden 2020
ist frei. angeboten. Das sind 30 mehr als
Exoskelett.
Die Musts, beim letzten Mal.
>100
maxon vor Ort
von
Experten
22
erklärt.
10
Haben Sie Fragen oder eigene Projekte,
Fotos: ETH Zürich /Alessandro Della Bella /Nicola Pitaro / Stefan Schneller; KMK / Behrendt und Rausch
Fotos: maxon motor ag; James Duncan Davidson/CC BY-NC 2.0; ETH Zürich /Alessandro Della Bella
Professor bei denen Sie unsere Unterstützung be-
Hugh Herrs nötigen? Besuchen Sie uns an unserem Cybathlon-Events in
Vision vom Stand im Eingangsbereich. Teams setzen maxon Produkte 11 Ländern hat es
Zeitalter der
Superhelden. Impressum ein (Stand Dezember 2019). seit 2015 gegeben.
16
Herausgeber: maxon Group
Redaktion: Stefan Roschi, Alessandra
cybatlon.ethz.ch
Keiser, Katharina Rilling (Studio Edit)
Projektleitung: Katharina Rilling
Gestaltung: Peter Kruppa
2013
> 500
(Creative Director, Studio Edit)
Korrektorat: Franz Scherer Zum Cover:
Druck: Druckerei Odermatt AG
Rückschau: So Sprachen: Deutsch, Englisch Michel Fornasier ist
emotional war Auflage: 2000 (dt.), 4000 (engl.) Prothesenträger und entstand die Idee zum Cybathlon.
der Cybathlon Cybathlon-Botschaf- Geistiger Vater ist ETH-Professor Berichte beschäftigten sich 2016
Copyright: © 2020 by maxon Group,
vor vier Jahren. ter. Gleichzeitig setzt Robert Riener. weltweit mit dem Cybathlon.
Sachseln. Nachdruck nur mit
schriftlicher Genehmigung. er sich mit seinem Über 4500 Videobeiträge
Alter Ego Bionicman und 50 wissenschaftliche Artikel
3 Der Cybathlon in Zahlen
für mehr Toleranz ein wurden erstellt.
4 News und Challenges:
und kämpft gegen
Alles über die 6 Disziplinen Folgen Sie uns
Mobbing.
20 Hier ist maxon drin:
Mehr spannende News, Storys
Eine Hommage an unsere Teams
und Blogs rund um Antriebs-
23 Nach der Panne die Revanche: technik finden Sie auf: bionicman-official.com
Der treppensteigende Scewo-Rollstuhl ist zurück www.drive.tech #movingpeopleandtechnology
2 3
6
Wettkampf Wettkampf
2
1
Das virtuelle Rennen hat eine Länge von 500 virtuellen Metern. 3
Alles über die Disziplinen
4
5
5 6
2 6
1
Disziplin
Fahrradrennen mit Parcours mit roboti- Parcours mit motori-
schen Exoskeletten sierten Rollstühlen
Disziplin
elektrischer Muskel- 4
Virtuelles Rennen mit stimulation 3 Ein Rennen, bei dem bis zu vier Piloten mit Bis zu vier Piloten treten auf parallelen Bahnen
motorisierten Stützapparaten gleichzeitig simultan gegeneinander an, um sechs Aufgaben zu
Gedankensteuerung Ein Velorennen trotz gelähmter Beine. Statt durch gegeneinander antreten, um Alltagsaufgaben zu lösen. Zugelassen sind motorisierte Rollstühle, die
die eigenen Nerven werden die Beinmuskeln bewältigen. per Joystick, Zungensteuerung, Touchpad oder
Allein durch ihre Gedanken steuern die Piloten durch angebrachte oder implantierte Elektroden mittels anderer Technologien gesteuert werden.
Avatare in einem Computerspiel. Dafür tragen
sie Gehirn-Computer-Schnittstellen, die ihre
stimuliert, sodass diese in die Pedale eines
Liegerads treten. Geschicklichkeits- Hindernisparcours Piloten: Querschnittgelähmte Personen,
die ein Exoskelett tragen. Piloten: Piloten mit schwerer Gehbehinderung
mit Beinprothesen
Erklärung der Disziplin
Hirnaktivität ablesen und in Kommandos
umwandeln können. Piloten: Paraplegiker – die unteren Extremitäten
parcours mit Challenge: Alltagsaktivitäten wie die Überwindung
von Hindernissen (Treppen, Rampen, Gefälle)
in motorisiertem Rollstuhl.
Challenge: Manövrieren von Rollstühlen auf
Erklärung der Disziplin
und Teile des Rumpfes sind gelähmt. Armprothesen Bis zu vier Piloten treten auf parallelen Bahnen oder das Aufstehen vom Sofa. Auch die Navigation engstem Raum über verschiedene Unterlagen
Piloten: Menschen, die vom Hals abwärts Challenge: Die Muskulatur so zu stimulieren, gleichzeitig gegeneinander an, um sechs Aufgaben auf engstem Raum wird getestet (z. B. unebenes Gelände, Gefälle, Treppen).
gelähmt sind. dass der Pilot schnell fährt, ohne gleich zu Bis zu vier Piloten auf parallelen Bahnen treten für Beinprothese(n) zu lösen. (z. B. bei Türeingängen). Sieg: Der Pilot mit den meisten Aufgaben in
Challenge: Den richtigen Gedanken zur ermüden. Die Piloten kontrollieren die Stromzu- gleichzeitig gegeneinander an, um sechs Sieg: Der Pilot mit den meisten Aufgaben in kürzester Zeit gewinnt.
richtigen Zeit verfassen. Falsche Signale fuhr selbst und müssen ihre Kräfte einteilen. Aufgaben für Armprothese(n) zu lösen. Piloten: Menschen mit einer ein-oder kürzester Zeit gewinnt. Zweck: Entwicklung innovativer Lösungen für
verlangsamen den Avatar. Sieg: Wer die Ziellinie als Erster überquert, beidseitigen Beinprothese. Die Prothese muss das Zweck: Entwicklung innovativer Lösungen als alltägliche Herausforderungen von Rollstuhlfahrern.
Sieg: Der erste Avatar im Ziel gewinnt. gewinnt. Piloten: Menschen mit Armprothese(n) Kniegelenk ersetzen. Ergänzung zum Rollstuhl. Noch sind Exoskelette vor Motorisierte Rollstühle können den Alltag massiv
Zeitlimit: 4 Minuten. Zweck: Personen, deren Nervenbahnen inkl. künstlichen Handgelenks. Challenge: Fähigkeiten wie das Aufstehen vom allem in der Physiotherapie in Spitälern verbreitet. erleichtern. Wichtig ist aber, dass sie Hindernisse
Zweck: Weiterentwicklung der Technologie zum zwischen Gehirn und Beinmuskeln durch eine Challenge: Feinmotorik, Griffvielfalt, Kraft und die Sofa oder das Überwinden von Treppen, Rampen Die Apparate erweitern das Mobilitätsspektrum von wie Rampen überwinden können und trotzdem
Steuern von Computern oder Rollstühlen mit Rückenmarksverletzung unterbrochen sind, Koordination beider Hände werden getestet, oder Gefälle. Bei der Navigation über unebenes querschnittgelähmten Menschen aber enorm, was nicht zu gross sind, um sich z. B. an einen normalen
Gedankenkraft. können mithilfe eines intelligenten Steuergeräts z. B. beim Brotschneiden, Wäscheaufhängen, Gelände sind präzise Schritte und Balance gefragt. sich positiv auf ihren gesamten physischen und Tisch zu platzieren.
Bewegung auslösen. Entwicklung neuer Einschrauben einer Glühbirne. Sieg: Der Pilot mit den meisten Aufgaben in psychischen Gesundheitszustand auswirkt.
Elektrodenarten und einer exakten Steuerung, Sieg: Der Pilot mit den meisten Aufgaben in kürzester Zeit gewinnt.
damit Kraft maximiert und frühe Muskelermüdung kürzester Zeit gewinnt. Zweck: Entwicklung innovativer Lösungen für
Impressionen
Impressionen
verhindert werden kann. Zweck: Entwicklung innovativer Lösungen (auch Beinprothesenträger, die eine möglichst natürliche
mit sensorischem Feedback) für alltägliche und körpersymmetrische Gehweise erlauben.
Herausforderungen von Armprothesenträgern.
Der Pilot muss auf eine sich verändernde Umwelt Die Türe bei der Aufgabe Rampe & Türe muss durch
Fotos: ETH Zürich / Nicola Pitaro /Alessandro Della Bella
reagieren (Scheinwerfer einschalten). Zudem gibt Neu müssen die Piloten auch Aktivitäten mit den ein technisches Hilfsmittel mit externer Energiequelle
es die Herausforderung, in gewissen Abschnitten Händen ausführen. Sie müssen das Gleichgewicht (z. B. Roboterarm) geöffnet und geschlossen
des Spiels bewusst keine Signale zu senden. dafür ohne Krücken halten können. Auch das werden. Bei der Treppe müssen beidseitig sechs
1200 Meter (8 Runden) Renndistanz statt 750 unebene Terrain ist eine neue Herausforderung, da statt drei Stufen überwunden werden. Ausserdem
«Die Algorithmen sind viel besser geworden. Meter (5 Runden) – in immer noch acht Minuten. Die Piloten müssen sich bei jeder Aufgabe sie die Füsse nicht flach abstellen können. wird mit einem Halt beim Abwärtsfahren die
Neu 2020
Neu 2020
Das soll auch für die Zuschauer sichtbar In der «Haptic Box» müssen Objekte mit der auf eine Nebenaktivität konzentrieren Kontrolle über den Rollstuhl demonstriert.
sein, weshalb es eine neue, ansprechendere «Wir haben die Distanz von fünf auf acht Prothese ertastet werden. (z. B. Getränkekasten tragen). «Der Parcours wurde nur leicht verändert.
Grafik gibt. Die Piloten messen sich dieses Runden erhöht. Denn es gibt inzwischen Denn 2016 haben sowohl der Gewinner als «Als neue Herausforderung müssen die
Jahr in einem virtuellen Autorennen, das neue Stimulationstechniken, mit denen die «Die entscheidende Frage ist: Wie gut «Auch hier ist der Parcours schwieriger auch der Zweitplatzierte je ein Hindernis Piloten eine Türe öffnen und schliessen,
über vier Stockwerke stattfindet.» Muskeln der Piloten ausdauernder erregt kommen die Piloten mit der haptischen Box geworden, die Piloten müssen wackelige ausgelassen. Ich hoffe, dass jetzt viele ohne die eigenen Hände zu verwenden. Ich
werden können. Jetzt hoffen wir einfach, zurecht? Allgemein ist mehr Fingerspitzen- Gegenstände tragen und dafür mehr balan- Teams alle Hindernisse schaffen. Und ich freue mich zu sehen, wie die Teams das
Robert Riener dass es genügend Teilnehmer gibt, die es gefühl gefragt als vor vier Jahren, was cieren. Das setzt einen möglichst runden erwarte viel schnellere Zeiten als beim meistern werden. Zudem haben wir die
Cybathlon-Initiant über die Ziellinie schaffen.» interessante Rennen verspricht.» Gang voraus.» letzten Mal.» Treppe erhöht.»
4 5
«
Interview Interview
Ich möchte den
Cybathlon
in die Welt hinaustragen
Robert Riener ist der geistige Vater des Cybathlon und auch bei
der zweiten Austragung mit dabei. Er verrät, welche neuen
Herausforderungen die Teams erwarten und dass man Technik
auch einsetzen kann, um sensible Themen anzusprechen.
» Robert Riener, wenn Sie an den ersten
Cybathlon vor vier Jahren zurückdenken:
Was kommt Ihnen dann als Erstes in den
Sinn?
Die vielen Emotionen, die ich erleben durfte! Das
Publikum im Stadion sorgte für eine grossartige
sondern nach dem Rechten sehen und Interviews
geben. Gleichzeitig weiss ich ja, dass letztes Mal
alles gut funktioniert hat und das Team super einge-
spielt ist. Vielleicht kann ich mich also doch etwas
mehr zurücklehnen. Wir werden sehen.
Stimmung, die Piloten mit ihren Teams waren mit Der Cybathlon findet jetzt neu an zwei Tagen
vollem Einsatz dabei. Es war rundum ein toller statt mit den gleichen sechs Disziplinen. Was
Event, was wir so nicht erwarten durften. ändert sich für die Piloten?
Wir mussten alle Disziplinen etwas anpassen bezie-
Gab das auch gleich den Anreiz, hungsweise schwieriger machen, weil die Technik in
weiter zumachen? den letzten vier Jahren besser geworden ist. Schliess-
Sicherlich, ja. Es hat von allen Seiten her gut funkti- lich sollen die Rennen spannend bleiben. Wir haben
oniert – von der Logistik bis zum Fundraising. die Cybathlon Series und Experiences genutzt, um
Den Schwung, den wir mit dem Cybathlon ausgelöst neue Aufgaben zu testen und bei Bedarf anzupassen.
hatten, wollten wir unbedingt mitnehmen. Deshalb Ein interessantes neues Element ist zum Beispiel
hat die ETH rasch entschieden, den Event wieder beim Armprothesen-Rennen, dass die Piloten Objekte
durchzuführen und die Zeit bis dahin mit kleineren erfühlen müssen.
Anlässen – den Cybathlon Series und Experiences –
zu überbrücken (siehe nächste Seite). Fühlen mit einer Handprothese? Ist das
nicht etwas weit weg von der Realität?
Sie sind Präsident des strategischen Beirats Überhaupt nicht. Ohne das Spüren können wir moto-
und verantwortlich für das Organisations- rische Aufgaben nicht erfolgreich durchführen. Jeder
team. Werden Sie den Event 2020 trotzdem Muskel braucht also auch sensorische Information. Es
entspannt verfolgen können? gibt Piloten, die das mit ihren modernen Prothesen
Es wird für mich wohl ähnlich laufen wie 2016. Das bereits erfolgreich getestet haben. Sie nutzen entweder
heisst, ich werde nicht oft auf der Tribüne sitzen, einen Rückkopplungsmechanismus in der Prothese
oder besitzen eine gute Stumpfanbindung, über die sie
die Kraftübertragung spüren.
Zur Person
Robert Riener ist Professor für Wie kann man sich das genau vorstellen?
sensomotorische Systeme an Die neuesten Entwicklungen erlauben es, dass Kon-
der ETH Zürich und Professor für
taktkräfte zwischen Prothesenhand und berührtem
Rehabilitationsrobotik an der
Universitätsklinik Balgrist. Er gilt als Objekt gemessen werden. Diese Information wird
einer der renommiertesten Forscher dann dem Nutzer unmittelbar über oberflächige, vibro-
Foto: © Gerry Nitsch
im Bereich der Rehabilitations- taktile Stimulatoren oder durch implantierte Nerv-
robotik. Dazu zählen motorisierte
stimulation mitgeteilt. Einfacher ist die natürliche
Prothesen oder Exoskelette,
die Menschen mit Bewegungs- Kraftübertragung über den Prothesenstumpf. So kann
einschränkungen unterstützen. der Nutzer indirekt fühlen, ob das berührte Objekt
6 7
Interview Inklusion
z. B. hart oder weich ist. Das ist so, als würden Sie ein
Objekt mit einem Stock abtasten.
Was muss bezüglich Elektromotoren noch
besser werden? Ein Mensch mit «Beim Cybathlon geht es um Menschen mit Behinderungen –
kein einfaches Thema in unserer Gesellschaft. Ich merke im-
Welche ist Ihre Lieblingsdisziplin beim
Wenn die Leistungsfähigkeit verbessert wird, ist das
grundsätzlich immer gut. Aber fast wichtiger ist es, Behinderung ist erst mer wieder, dass es Barrieren zwischen Menschen mit und
ohne Behinderung gibt, viele Ängste und Tabus. Darum ist es
Cybathlon?
Exoskelette und Rollstühle sind faszinierend, weil sie
die Geräuschentwicklung zu reduzieren. Das ist bei
einigen Anwendungen heute noch störend. Ausser, behindert, wenn er wichtig, damit zu konfrontieren und so ein Bewusstsein für
Menschen mit Behinderung zu schaffen. Wir möchten mit dem
die kompliziertesten Techniken besitzen. Doch das
Spannendste zum Zuschauen sind die Bikerennen mit
man bringt die Menschen dazu, diese Geräusche als
normal zu empfinden, was auch eine Möglichkeit wäre. vor Unüberwindbarem Cybathlon nicht nur die Technik voranbringen, sondern auch
direkt aufklären und indirekt Berührungsängste abbauen.
ihren Überholmanövern und der Unsicherheit, ob es
die Piloten in der vorgegebenen Zeit über die Ziellinie Wie geht es nach dem Cybathlon 2020 steht. Doch woher Wie schaffen wir es also, für das Thema Interesse zu we-
cken, Besucher sogar nach Kloten zu locken und dort zu be-
schaffen. weiter?
Es wird weitere Experiences und Series geben sowie kommen die Hinder- geistern? Mit Robotik und cooler Technik. So bringen wir den
Leuten das Thema Behinderung auf unterhaltsame und doch
Auf den ersten Blick haben sich die Assis-
tenzsysteme seit dem letzten Cybathlon
Cybathlon at School. Dort stellen Menschen mit
Behinderung die aktuelle Technik von Assistenzsyste- nisse im Alltag? Durch würdige Art und Weise näher. Man darf sich aber keine Illusio-
nen machen: Es braucht viele solcher Anlässe und viel Geduld,
nicht gross verändert. Welche Technologie
liegt aus Ihrer Sicht hinter den Erwartungen
men vor und helfen auf diese Weise, Berührungsängste
zwischen Kindern und Menschen mit Behinderung Barrieren im Kopf, bis man in der Gesellschaft einen sichtbaren Effekt bezüglich
Inklusion von Menschen mit Behinderung erzielen kann.
zurück?
Exoskelette sind noch immer relativ langsam. Sie könn-
abzubauen. Und natürlich wird es wieder einen Haupt-
event geben in vier Jahren: entweder erneut in Zürich so Cybathlon-Gründer Ein erster Erfolg des Cybathlon ist aber sicherlich, dass sich
Entwickler und Nutzer von Assistenzsystemen noch mehr aus-
ten wohl schneller laufen, wenn die Entwickler das
Prinzip der elastischen Energieerhaltung und Ballistik
oder dann in Singapur, wo es eine ETH-Abteilung
gibt. Ich würde es toll finden, denn ich möchte den Robert Riener. tauschen. In allen Teams werden Piloten und Mediziner in die
Entwicklungsphase miteinbezogen. Natürlich wird hier zuerst
vermehrt nutzen würden – ähnlich dem Wechselspiel Cybathlon in die Welt hinaustragen. einmal Hightech entwickelt, und die Forscher probieren im
zwischen Sehnen, Muskeln und Gelenken beim Wettkampf viel aus. Aber die Wünsche und Bedürfnisse der
Menschen. Leute mit Behinderung finden Gehör. Dadurch wird die Technik
zielorientierter und schneller entwickelt. Schliesslich sollen die
Man kann Sehnen simulieren? Systeme im Alltag natürlich tatsächlich von Nutzen sein. Man
Sehnen verhalten sich wie Gummibänder mit hoher darf auch nicht vergessen: Die verrückteste Technologie könn-
Steifigkeit. Sie können bei jedem Schritt Bewegungs- Cybathlon Series sind Veranstaltungen, die den weltweiten te in zwanzig Jahren etabliert und erschwinglich sein.
energie speichern und im richtigen Moment wieder wissenschaftlichen Austausch antreiben sollen. Zu diesem Durch die Erfahrungen, die sie beim Cybathlon machen
freigeben. Das verringert die Arbeit der Muskeln und Zweck werden Rennen veranstaltet. Im Vordergrund dieser Series konnten, haben grosse Prothesenhersteller ihre Produkte
steht jeweils eine der sechs Disziplinen. Universitäten können
kann durch ein raffiniertes Wechselspiel zwischen übrigens früher auf den Markt gebracht. Und es sind neue
als Gastgeber auftreten, ihre Schwerpunkte präsentieren und ein
elastischen Federn und Motoren nachgeahmt werden. wissenschaftliches Symposium organisieren. Das Symposium Start-ups entstanden, die jetzt treppensteigende Rollstühle
Damit könnte man Energie sparen und die Batte- dient als internationale Plattform, um den technologischen Fort- verkaufen. Auch haben wir Behindertenorganisationen mit
rielaufzeit deutlich verlängern. Ich glaube, das wird schritt in Forschung, Entwicklung und Umsetzung von Assistenz- ins Boot geholt, die uns fachlich beraten.
systemen anzutreiben.
in den nächsten Jahren kommen. Zudem wird es bis Was wir noch mehr brauchen, ist der Austausch zwischen
dann auch mehr Prothesen geben, die fühlen können. Cybathlon Experiences sind kleinere Veranstaltungen im Menschen mit und ohne Behinderung. Ein Mensch mit Be-
Das Potenzial in der Robotik ist riesig. Wir brauchen Vorfeld des Cybathlon auf Messen, Konferenzen oder Festivals. hinderung ist erst behindert, wenn er vor Unüberwindbarem
einfach noch mehr Zeit und mehr Anstrengung. Sie fördern den Austausch zwischen Menschen mit Behinde- steht. Hier gibt es nicht nur physische Barrieren zu überwin-
rungen, Technologieentwicklern und der Öffentlichkeit. Dank
den, etwa beim Zugfahren oder beim Einkaufen. Barrieren in
Hands-on Demos haben Besucher die Möglichkeit, moderne
Assistenzsysteme auszuprobieren. den Köpfen führen ja erst dazu, dass Menschen mit einer
Behinderung im öffentlichen Raum oft übersehen oder sogar
Das Programm Cybathlon @school bietet Lehrpersonen ignoriert werden.
Unterrichtsmodule für verschiedene Fächer: zunächst für Sport
Allgemein müssen wir die Akzeptanz für Diversität stei-
und Biologie, geplant für Mathematik, Informatik, Physik, Ethik,
Wirtschaft und Recht. So können Schüler etwa im Sportunter- gern. Zu viele Leute haben nach wie vor die Einstellung,
richt einmal die Erfahrung machen, wie es ist, mit einer Beinpro- dass eine Behinderung wie eine Krankheit anzusehen ist.
these zu laufen, Aufgaben mit Armprothesen zu erledigen oder Dabei sind wir ja alle in einer gewissen Ausprägung einge-
Foto: ETH Zürich /Alessandro Della Bella
einen Parcours mit dem Rollstuhl zu bewältigen. Begleitet wird
schränkt – ich zum Beispiel beim Ballsport. Aber im Ernst:
Sieht nach dem das Modul von einem Menschen mit Behinderung, der aktiv
Rechten und am Unterricht teilnimmt und den Schülerinnen und Schülern mit Jeder Mensch hat unterschiedliche Schwächen und Stärken,
gibt Interviews: seinen Erfahrungen beim Lösen der Alltagsaufgaben zur Seite und das ist gut so. Ich hoffe, dass es irgendwann gar kein
Robert Riener steht. Cybathlon @school wird gemeinsam mit PluSport und Thema mehr sein wird, ob jemand eine Behinderung hat
wird auch in mint & pepper organisiert.
oder nicht, weil es keine Barrieren mehr gibt, weder in der
diesem Jahr alle
Hände voll zu In Vorbereitung für den Cybathlon 2020 haben alle Series- und Umgebung noch in den Köpfen.»
tun haben. Experiences-Events bereits stattgefunden.
8 9
Einblick Einblick
So baut man ein
Exoskelett Pilot und Erfahrung
«Dies ist der wohl wichtigste Punkt. Wie gut ein Exoskelett in der
Ein Exoskelett muss leicht sein, kompakt, kräftig, zuverlässig und einfach zu Praxis funktioniert, hängt in erster Linie vom Piloten ab. Dieser
handhaben – nichts einfacher als das? Viele Entwickler weltweit versuchen muss sich an die robotische Hilfe gewöhnen und lernen, wie er
sich in dieser Disziplin, mit mehr oder weniger grossem Erfolg. Christian Bermes, sie am effizientesten einsetzt. Es gibt Personen, die setzen vor
allem auf Kraft, andere eher auf Technik. So oder so braucht es
Teamleiter von VariLeg enhanced erklärt worauf es ankommt. sehr viel Training.»
Anzahl Freiheitsgrade
Christian Bermes «Wie viele Freiheitsgrade dürfen es sein? Keine einfache Frage.
Das Gewinner-Exoskelett
Teamleiter VariLeg enhanced / Professor Oft entscheiden sich Konstrukteure von Exoskeletten für zwei
für Automation und Mechatronik, des Cybathlon 2016
Freiheitsgrade pro Bein, bewegen also nur die Hüfte und das
Hochschule für Technik Rapperswil Das Team ReWalk hat 2016
Knie. Die Vorteile: weniger Gewicht, eine einfachere Ansteuerung
im Parcours für motorisierte
und damit weniger Fehlerquellen. Möglich sind aber auch drei
Exoskelette den ersten
oder vier Freiheitsgrade. Das bedeutet zum Beispiel eine seitliche
Mechanik
Platz geholt. Für die Knie-
(laterale) Bewegung oder die zusätzliche Aktuierung des Fussge-
und Hüftbewegungen ihres
Aktuator Lateral lenks. Die Pilotin erhält dadurch zusätzliche Bewegungsfreiheit
Systems haben sie vier
und eine erhöhte Stabilität auf unebenem Grund. Das ganze
«Es ist eine grosse ingenieurstechnische Herausforderung, den bürstenbehaftete DC-Moto-
Doppelt so starke maxon System wird dadurch allerdings komplexer und schwerer. Zudem
menschlichen Gang mit mechatronischen Systemen nachzuahmen. ren von maxon eingesetzt.
Motoren: neues Exoskelett verkürzt sich die Batterielaufzeit.»
Die Struktur, die den Menschen trägt, muss möglichst leicht und Die RE 40 Einheiten kommen
von VariLeg enhanced trotzdem robust sein. Denn jedes zusätzliche Kilogramm hat Auswir- jeweils in Kombination mit
Aktuator Hüfte
kungen auf die Antriebssysteme. Oft werden deshalb Leichtbaumate- einem Planetengetriebe
Software
Das Team VariLeg enhanced rialien wie Carbon eingesetzt. Wichtig ist auch, dass das Exoskelett GP 42 C zum Einsatz, das
entwickelt und baut ein Exoske- nicht zu breit sein darf, schliesslich soll der Pilot damit problemlos mit Keramikkomponenten
lett für den Cybathlon 2020. durch jede Türe laufen können.»
«Auf den ersten Blick scheint die Ansteuerung weniger Freiheits- bestückt ist.
Mit dem VariLeg-Team der ETH
Zürich, das 2016 teilgenommen grade einfach. Im Detail gestaltet sich die Umsetzung aber um
hat, hat das jetzige Projekt einiges komplexer. Denn es müssen viele unterschiedliche Bewe-
allerdings wenig zu tun. Das
Antriebe gungen geregelt und Unfälle durch Sicherheitsfeatures verhindert
werden. Zudem soll sich das ganze Exoskelett gemeinsam mit
185
aktuelle Exoskelett wurde
als Studierendenprojekt neu dem Piloten weiterentwickeln. Das kann nur mit einer tragfähigen
«Die Antriebssysteme aus Motor und Getriebe müssen ein hohes
entwickelt. Jetzt arbeitet ein Softwarearchitektur erreicht werden.»
Drehmoment liefern. Gerade beim Treppengehen wirken riesige
gemischtes Team der ETH Kräfte. Gleichzeitig ist eine hohe Dynamik gefordert, da die Motoren
Zürich und der Hochschule für wegen der Gehbewegung laufend die Drehrichtung ändern müssen. Millionen Menschen
Aktuator Knie
Technik Rapperswil daran, das Nicht zuletzt ist eine kompakte Bauweise gewünscht, die möglichst nutzen geschätzt weltweit
Robotiksystem fertigzustellen. wenig Platz einnimmt.» einen Rollstuhl. Für viele
Dieses hat zwei Freiheitsgrade. können Exoskelette eine
Auf beiden Seiten befinden sich sinnvolle Ergänzung sein.
User Interface
Fotos: ETH Zürich / Nicola Pitaro; Team VariLeg enhanced; maxon Group
zwei bürstenlose Flachmotoren
von maxon, die Hüfte und Knie
bewegen. Diese liefern bis zu
600 Watt. «Der Pilot benötigt die volle Kontrolle über seine Fortbewegung. Die Ansteue-
rung für die Bewegung muss also gut erreichbar und intuitiv gestaltet sein.
Otto Ineichen
Zusätzlich braucht es eine individuell angepasste Schnittstelle zu den Beinen
Business Development
und dem Rumpf des Piloten, die einerseits die grossen Kräfte zuverlässig
Medical, maxon
überträgt und andererseits die empfindliche Haut schützt.»
Infografik / Illustrationen: Peter Kruppa
«Antriebe für Exoskelette müssen vor allem leicht sein. Und auch eine geringe Bauhöhe
1965
ist wichtig. Gleichzeitig sind aber auch eine hohe Leistungsdichte sowie Dynamik
Den wohl ersten Versuch, ein modernes Exoskelett zu gefragt, da die Motoren häufig und sehr schnell die Drehrichtung ändern müssen. Bei
Flachmotor EC flat 90 bauen, tätigte General Electric 1965 mit dem «Hardiman». maxon entwickeln wir derzeit eine neue Produktplattform von Motoren, die speziell
Damit sollte der Träger 680 kg schwere Lasten heben Aktuator Fussgelenk auf die Bedürfnisse des Robotikmarkts ausgelegt sind. Diese neuen Antriebe basieren
Mehr Informationen über das können. Das Projekt scheiterte, weil sich der Prototyp auf dem Konzept EC-i frameless. Sie können dann je nach Anwendung und Anforderung
Team finden Sie ab Seite 20. nicht kontrollieren oder nutzen liess. mit passenden Getrieben kombiniert werden.»
10 11
«
Porträt Porträt
IchTraum
habe einen
Zur Person
begann: Im Alter von 17 Jahren wurden er und sein Hugh Herr ist ein US-amerikanischer
Forscher auf dem Gebiet der Bio-
Kollege in Gipfelnähe des Mount Washington von ei-
mechatronik und Extrembergsteiger.
nem Sturm überrascht. Eingeschlossen zwischen Eis, Der Professor leitet das Media Lab
Wind und Schnee, harrten die jungen Männer drei Tage und das Center für Extreme Bionics
lang aus, bevor sie – nur durch Zufall – entdeckt wur- am Massachusetts Institute of
Technology (MIT) in Boston. Herr
den. Das Leben des jungen Sportlers war gerettet, nicht
kombiniert Biologie und Mechatronik,
aber seine Beine. Die Gefässe waren futsch, bei minus um bionische Prothesen zu ent-
30 Grad erfroren. Hugh Herrs Gliedmassen mussten wickeln. Er hat über 60 Forschungs-
knapp unterhalb der Knie abgenommen werden. berichte veröffentlicht und kann
mehr als 30 veröffentlichte Patente
für Prothesen und Hilfsgeräte
Besser ohne Beine vorweisen. 2007 gründete er die
Erinnert sich der Mittfünfziger an diese Ereignisse zu- MIT-Ablegerfirma iWalk (heute
rück, spricht er allerdings nicht von einem Schicksals- BionX Medical Technologies, Inc.),
um seine Erfindungen auf den Markt
schlag, sondern im Gegenteil: von einer «wunderbaren
zu bringen. Herrs Forschung wurde
Gelegenheit». Nur ihr hat er seine heutige Mission und mit zahlreichen Awards gewürdigt.
Karriere zu verdanken. Die Einstellung, dass nicht er Er ist Cybathlon-Ambassador.
behindert, sondern bloss die Technologie mangelhaft
sei, wurde zur Triebkraft seines Lebens. Die neue He-
rausforderung: die besten Assistenzsysteme zu entwi-
ckeln, damit Menschen mit amputierten Gliedmassen
ohne Mobilitätseinschränkungen leben können. Nur dank der verhängnisvollen Tage im Schneesturm
Zwölf Monate nach der Amputation war Hugh Herr steht Hugh Herr heute als Professor auf Bühnen und in
mit eigens optimierten Prothesen wieder über und auf Fernsehstudios, kombiniert Mechatronik mit Biologie,
dem Berg – und seinen Kletterkollegen sogar über- um die besten Prothesen zu entwickeln – und ist der
legen. Denn: Im Gegensatz zu ihnen konnte er die Superstar des bionischen Zeitalters.
Reichweite seiner neuen Beine jetzt teleskopartig va-
riieren und entwickelte verschiedene Endwerkzeuge Vom bionischen Menschen zum Cyborg
als «Füsse». Er fing an, Maschinenbau zu studieren, Statt Knochen, Sehnen und Muskeln verdankt er 24
Hugh Herr verlor doktorierte in Harvard in Biophysik und leitet heute Sensoren, sechs Mikroprozessoren und muskelseh-
Fotos: Webb Chappell Photography; Steve Jurvetson/CC BY 2.0; University of Basel, Life Histories of Theban Tombs
im Alter von
das Media Lab und das Center für Extreme Bionics nenartigen Aktuatoren, dass er frei laufen, rennen und
siebzehn Jahren
beide Beine. am MIT. «Bevor meine Beine amputiert wurden, war hüpfen kann. «Ich bin im Grunde vom Knie abwärts ein
»
Heute entwickelt ich ein schrecklicher Schüler. Danach wurde ich plötz- Haufen Schrauben und Muttern. Ich bin ein bionischer
Quellen: Hugh Herrs TedTalk «Wie wir alle Cyborgs werden und das menschliche Potential ausweiten»,
er die nächste lich MIT-Professor», scherzt er auf Vorträgen. Fakt ist: Mann», erklärt Herr. «Aber noch bin ich kein Cyborg.»
Generation
von Prothesen
mit Cyborg-
NZZ: Die Geschichte der Prothesen / Der Traum von einer Welt ohne Behinderungen
Funktionalität.
Vom Holz zu Hightech: Einer der berühmtesten
Er schuf Hightech-Beine mit Antrieb und sieht eine Welt Geschichte der Prothese Prothesenträger
9. – 6. Jh.
der Antike ist der reiche
v. Chr.
ohne Behinderung kommen: wie der MIT-Professor Hugh Herr Project (LHTT)/Matjaž Kačičnik; CC BY-NC-SA/Münzkabinett
römische General
Marcus Sergius Silus.
zum Superstar des bionischen Zeitalters wurde. Da er im Zweiten
Punischen Krieg
5. Jh.
v. Chr.
Eine grosse Zehe
aus Leder und seine Hand verliert,
Holz: Der älteste wird sie mit
erhaltene künst- einer künstlichen
«W enn du das Fliegen einmal erlebt hast, wirst um seine Forschung oder wenn er seine verblüffende liche Körperteil Der griechische Historiker Herodot aus Eisen er-
du für immer auf Erden wandeln, mit deinen Vision erklärt. Herrs Blick ist denn auch stets nach stammt aus erwähnt einen Mann namens setzt, mit der er
Ägypten. Er half Hegisistratos, der sich in spartanischer sein Schild wieder
Augen himmelwärts gerichtet, denn dort bist du oben gerichtet, gen Himmel, gen Spitze. Das zeigt sich halten kann.
der wohlhabenden Gefangenschaft den angeketteten
3. Jh.
gewesen, und dort wird es dich immer wieder hin- zunächst in seiner ersten Karriere: Er, der Überflieger,
v. Chr.
Trägerin, ihren Unterschenkel amputiert haben soll.
ziehen.» Professor Hugh Herr zitiert gerne Leonardo galt als einer der besten Bergsteiger der USA. Und Schönheitsfehler Danach wird er mit einem hölzernen
da Vinci, wenn es um seine eigene Geschichte geht, es passt auch zur zweiten, die mit einem harten Fall zu kaschieren. Kunstfuss versorgt.
12 13
Porträt Porträt
Und genau dieser Unterschied stachelt ihn an: Wenn «Die Menschheit wird verglichen mit dem, wie wir heute sind, nicht wieder- «Vor ein paar Jahren bat mich mein guter Freund Jim Ewing
Hugh heute daran denkt, seine Beine zu bewegen, dann zuerkennen sind. Dazu wird man sich allerdings mit um Hilfe. Jim hatte einen Kletterunfall auf den Cayman
laufen neurale Signale durch seine Nerven und aktivie-
die Behinderung grossen ethischen Fragen beschäftigen müssen. Denn Islands erlitten, bei dem er 15 Meter in die Tiefe gestürzt
ren die Muskeln in den Restgliedmassen. Elektroden im 21. Jahrhundert was den einen zum Schwärmen bringt, jagt anderen war. Nach seinem Unfall träumte er davon, wieder bergstei-
nehmen diese Signale auf. Kleine Computer im bio- beenden.» Schauer über den Rücken. Werden Menschen einst gen zu können. Bloss wie? Unsere Antwort war ein Team
nischen Bein übersetzen die Nervenimpulse dann in freiwillig Beine gegen Prothesen eintauschen, um mehr aus Chirurgen, Wissenschaftlern und Ingenieuren, die sich
Bewegungen. Kurz gesagt: Wenn Hugh Herr über das Leistung erbringen zu können? Oder es gar müssen? am MIT versammelten. Jims schwer beschädigtes Bein
Bewegen nachdenkt, wird der Befehl dem künstlichen Hugh Herr Hugh Herr jedenfalls träumt weiter, von uns, ausge- wurde mit dem AMI-Chirurgieverfahren amputiert. Man
Teil seines Körpers mitgeteilt. Allerdings können die stattet mit künstlichen Flügeln, jede Flügelbewegung stellte die neurale Verbindung zwischen Jims Knöchel-
Signale nicht andersherum, also in sein Nervensystem, fühlend, so, als sei sie in die Wiege gelegt worden: «In Fuss-Muskeln und seinem Gehirn wieder her. Über Elektro-
eingespeist werden. Berührt und bewegt er die bioni- den. Diese steuern dann entsprechend Motoren in der diesem 21. Jahrhundert werden Menschen zu Super- den verknüpften wir Jims Muskeln elektrisch mit dem
schen Gliedmassen, erlebt der Professor keine norma- künstlichen Extremität. Kontrahiert sich der Agonist helden werden.»
bionischen Bein. Was dann geschah, war bemerkenswert:
len Empfindungen. «Wäre ich aber ein Cyborg, könnte nach elektrischer Aktivierung, dehnt sich der Antago-
Jim zeigte etwa beim Treppensteigen ganz automatisch
ich meine Beine fühlen. Sie würden ein Teil meines nist. Die Interaktion bewirkt, dass biologische Senso-
natürliche Bewegungen. Heute bewegt
Selbst.» ren im Muskel Informationen zur Länge der Muskel-
sich Jim, als wäre die Prothese ein Teil
sehne, zur Geschwindigkeit und Kraft des Muskels an
von ihm. Zum Beispiel trat er eines Tages
Mit geschlossenen Augen das zentrale Nervensystem senden. So können Posi-
im Labor versehentlich auf eine Rolle
Eines der Hauptprobleme einer Standardprothese ist, tionen, Bewegungen und Kräfte der Prothese an den
dass sie keine Informationen darüber in das Nerven- Gliedmassen tatsächlich gefühlt werden (siehe auch Isolierband. Normalerweise bückt man
system rückkoppeln kann, wo sie sich im Raum befin- Kasten S. 15). sich nicht runter; das ist viel zu umständ-
det. Der Betroffene kann daher die Positionen der Pro- lich. Stattdessen schüttelt man es ab, und
these nicht wahrnehmen, ohne sie zu sehen. Um eine Drachenmenschen, Superkräfte «Als hätte er sein genau das tat Jim, nachdem er erst seit
Bewegung ausführen zu können und das Bein zu loka- Aus Prothesenträgern Cyborgs zu machen, die ihre Bein zurück» ein paar Stunden neural mit dem Bein ver-
lisieren, ist nämlich immer das Zusammenspiel gegen- künstlichen Gliedmassen fühlen; die besser als andere bunden war. Am interessantesten war
Hugh Herr über ein Beispiel, bei dem
sätzlich wirkender Muskeln notwendig: Der Agonist, klettern und schneller laufen können – damit gibt sich für mich, als Jim uns erzählte, was er
sein neues Amputationsverfahren
der Spieler, führt eine Bewegung aus, während der Ge- Hugh Herr nicht zufrieden. «Die Menschheit wird die empfand: Er fühlte sich nicht wie ein
erfolgreich angewendet wurde.
genspieler oder Antagonist dafür sorgt, dass die Bewe- Behinderung im 21. Jahrhundert beenden. Ich glaube Cyborg. Er fühlt sich, als hätte er sein
gung in Gegenrichtung erfolgen kann. aber auch, dass unsere Technologie über den Ersatz Bein zurück. Und so kehrte er zu den
Deshalb haben Herr und sein Team ein neues Ampu- von Gliedmassen hinausgehen und das menschliche Cayman Islands zurück, um als Cyborg erneut zu klettern –
tationsverfahren («AMI»-Verfahren) entwickelt. Darin Potenzial grundlegend neu definieren wird.» Er sieht als erster Cyborg-Bergsteiger der Geschichte.»
verbindet der Chirurg die gegenüberliegenden Mus- voraus, wie Nervensysteme mit kraftvollen Exoske-
keln miteinander und die Nerven der verbleibenden letten verbunden werden, die der Mensch fühlen und
Fotos: Science Museum London, Wellcome Images, Science and Society Picture Library/ CC BY 2.0; Deutsches
Gliedmassen mit einer externen, bionischen Prothese. mit seinen Gedanken steuern kann. Er sieht, wie Mus-
Auf den Muskeln werden Elektroden platziert, die Si- keln umgestaltet werden und die Menschen dadurch
gnale an kleine Computer im bionischen Teil aussen- stärker und schneller werden. Er sieht Menschen, die
16. Jh.
ab 1861
Durch die Industrialisierung der Kriege Es werden bionische
Zukunft
1812
Es kommen werden Prothesen verfeinert und in grösserer Prothesen entwi-
Mittel- 20. Jh.
fachmännisch Stückzahl hergestellt. Im amerikanischen ckelt, die man mit
geschaffene Bürgerkrieg (1861–1865) kommt es zu rund Gedanken steuern Die Hightech-Prothe-
Prothesen auf. Zum 60 000 Amputationen – Prothesen werden kann. Elektroden
alter
sen des 21. Jahr-
Medizinhistorisches Museum; zVg, Joichi Ito/CC BY 2.0
Beispiel die des Der Berliner Chirurgietechniker komfortabler und erschwinglich. übertragen hunderts sind noch
Diese «Florentiner französischen Peter Baliff entwickelt eine Unterschiedliche Muskelimpulse nicht das Ende
Chirurgen Ambroise Armprothese, die durch Seilzüge Prothesen für alle auf Elektromotoren.
Hand» aus der des Weges. In der
Paré. Er führt neue um Ellenbogen und Schulter Körperteile kommen Man strebt danach,
1916
zweiten Hälfte des Stammzellenfor-
Leprakranke Techniken ein, wie bewegt werden kann. Es ist die auf den Markt: Prothesen an das schung wird an
15. Jh.s ist die älteste
mit verkrüppelten die Unterbindung erste Prothese, die sich ohne Knochenimplantate, eigene Nervensys- prothetischen Gen-
bekannte eiserne
Gliedmassen verletzter Blutge- Unterstützung der gesunden Hand Knochenteile aus tem anzuschliessen. therapien geforscht –
Hand. Sie hat ein
gehören zum fässe, und erschafft bewegen lässt, und die Geburts- Ein Wendepunkt: Der Chirurg Ferdinand Sauerbruch Metall, künstliche So ist etwa das mit der Aussicht,
recht hohes Gewicht
Alltagsbild. Sie kunstvolle Prothe- stunde der modernen Armpro- (Kantonsspital Zürich) erfindet die aktive Prothese. Venen, künstliche Tasten wieder Gliedmassen züchten
von 840 g.
behelfen sich oft mit sen. Seine Beine aus these. Amputationen wurden aber Der bekannteste mit einem Sauerbruch-Arm Hüftgelenke und möglich.
15. Jh. heute
und ersetzen zu
simplen Holzplatten Holz, Leder, Eisen noch ohne Betäubung vorgenom- ausgestattete Patient war – fast drei Jahrzehnte Cochlea-Implantate, können, um den Men-
und einfachen und Kupfer konnten men. Die medizinische Narkose später – der Hitler-Attentäter Claus Schenk Graf mit denen Gehörlose schen zu optimieren.
Stümpfen. am Knie einrasten. gibt es erst seit 1846. von Stauffenberg. wieder hören können.
14 15
Rückblick Rückblick
2016年、
サイバー義体者のオリ
ンピック「サイバスロン」が始まる
Chế tạo thành công bộ xương
ngoài dành cho người bị liệt
thanh tra Wire Japan
«Ein Wettkampf wie der
Cybathlon motiviert uns,
alles zu geben.»
Schweizer Teamleader Kenneth Hunt
Cybathlon will show-
case what bionics
could do for millions Echte Cyborgs treten
zum Kräftemessen in
with disabilities. Kloten an
The Conversation 20 Minuten
Pure
Emotion Über 500 Berichte beschäftigten sich weltweit
mit dem ersten Cybathlon im Jahr 2016. Ein Blick zurück
in Bildern und Headlines.
Get ready for the
Cybathlon, the world’s
first cyborg Olympics
CBC
Fotos: ETH Zürich /Nicola Pitaro /Alessandro Della Bella
«Ich gehe nur
hin zum
Cybathlon,
um zu
gewinnen.»
Bert Pot
Einmal geht eine La-Ola-Welle
durchs Stadion. Man hofft, dass diese
Offenheit zwischen Behinderten Olympiáda vylepšených
und Nichtbehinderten anhalten möge. ľudí sa blíži, oficiálne
NZZ Online žijeme sci-fi
Zetland
16 17
Rückblick Rückblick / Ausblick
«Es geht nicht
darum, die kom- «Cybathlon moves People and Technology – das ist kein da-
plexesten Geräte hergesagter Werbeslogan, sondern beschreibt den Event
zu entwickeln, perfekt. Der Cybathlon zeigt auf, was technische Hilfsmittel
sondern die für Menschen mit fehlenden Extremitäten und Bewegungs-
nützlichsten.» einschränkungen derzeit leisten können, aber auch wo ihre
Robert Riener
Grenzen sind und wo Entwicklungsbedarf besteht. Er
verbindet und schafft Verständnis für Leute, die mit ihren
Besonderheiten einfach nur akzeptiert werden wollen.
Ich spreche da aus Erfahrung. Die erste Durchführung des
Cybathlon hat mich auf ganz besondere Art und Weise be-
rührt und begeistert. Mir war schnell klar, dass ich 2020
wieder dabei sein will. Durch die verschiedenen Aufgaben
im Geschicklichkeitsparcours wur-
Querschnittgelähmte de ich ermutigt, die Prothese auch
erheben sich im Alltag für ungewohnte Tätigkei-
aus dem Rollstuhl
ten zu nutzen. Etwa fürs Einschrau-
Der Landbote
ben einer Glühbirne.
Ich habe in den letzten Jahren an
The most striking
mehreren Cybathlon Series und Ex-
photos of the year
BBC periences teilgenommen. Eins habe
ich dabei gelernt: Es bleibt span-
nend! Jedes Rennen wird vor Ort
entschieden. Alles muss passen:
die Tagesverfassung, der fehlerfreie
«Mit der Prothese
zu tasten, Ablauf, und es braucht ein kleines
Countdown begins fühlt sich gross- Quäntchen Glück. Die neue Aufgabe
for Cybathlon
artig an!» mit der Haptic Box fordert mich.
The Hindu Bei diesem Posten muss man ein
Claudia Breidbach vom Team Össur UEX
Objekt in einer Box per Handpro-
hat am Cybathlon 2016 den vierten
these ertasten. Zuerst war das für
Platz belegt. Auch 2020 ist sie mit ihrer
Cybathlon 2016: Handprothese i-Limb Quantum und
mich unvorstellbar. Denn wir Men-
No cyborgs yet, but einer elektronischen Handgelenksrotation
schen mit Dysmelie, einer angebo-
we’re getting there renen Fehlbildung, kennen und
in Zürich dabei.
Ars technica vermissen das Greifen oder Fühlen
«Ich wusste, das wird
mit zwei Händen nicht. Doch inzwi-
knapp, und ging
volles Risiko ein. Jetzt schen, nach vielen Trainings, kann ich sagen: Das Ertasten
Fotos: ETH Zürich / Nicola Pitaro / Alessandro Della Bella; maxon Group
gehen wir saufen.» mit der Prothese fühlt sich grossartig an!
Rollstuhlpilot Florian Hauser im Interview Trotzdem gibt es bei Handprothesen noch Entwicklungs-
gleich nach dem Sieg
potenzial. Ich wünsche mir eine leichte, wasserfeste und
multiartikulierende Vollhandprothese. Eine mit haptischem
Feedback, verbesserter Robustheit und einer intuitiven An-
steuerung. Wir Piloten sind stolz darauf, die Anwendung
neuer technischer Errungenschaften in der Öffentlichkeit zu
präsentieren und damit andere Menschen zu motivieren, neue
Wege zu gehen. Ich freue mich sehr darauf, beim Cybathlon
2020 wieder dabei zu sein, all die anderen Piloten und Teams
Wenn Gelähmte wieder zu treffen und mit ihnen eine inspirierende Zeit zu haben.»
gehen können
Südkurier
18 19Teams Teams
#drivenbymaxon
Am Cybathlon 2020 liegt die ganze Aufmerksamkeit auf unseren Hauptakteuren: den Teams.
Sie kommen aus der ganzen Welt, um Teil eines einzigartigen Wettkampfs
zu sein. Jedes fünfte Team setzt dabei maxon Produkte ein. Hier eine kleine Auswahl.
Ottobock RT-Movers Fortississimo
Die österreichische Firma Otto Das Team RT-Movers von der Das japanische Team Fortississimo
Bock belegte am Cybathlon 2016 Wakayama-Universität in Japan von der Keio-Universität ist neu
mit dem Team Genium X3 den wird 2020 zum zweiten Mal am am Cybathlon dabei. Als Vorberei-
fünften Platz beim Rennen mit Cybathlon teilnehmen. Speziell an tung nahm das Team an der
Beinprothesen. Pilot Willi Struwe diesem Rollstuhl ist, dass er Treppen Rollstuhl-Series in Kawasaki teil, wo
sieht die grösste Stärke seiner ohne Raupensystem erklimmen es mit dem Piloten Hiroshi Nozima
Prothese in der prozessorgesteuer- kann. Jedes Rad des RT-Movers den dritten Platz belegte. Der
ten Dämpfung seines Kniegelenks. ist unabhängig. Damit kann der Rollstuhl besteht aus vier Modulen
Dies ermöglicht dem Benutzer Rollstuhl Treppenstufen in einem von Rollfahrwerken mit Schwenk-
einen physiologischen Gang, der bestimmten Winkel auf- und armmechanismus. Dieses System
dem natürlichen sehr nahe kommt. absteigen. Das wirkt sich positiv auf ermöglicht zwei Fortbewegungs-
die Energieeffizienz und Geschwin- modi: Der erste Modus ermöglicht
digkeit aus. eine hohe Manövrierfähigkeit auf
SoftHand Pro ALEX HERMES VariLeg enhanced maxon Produkte: glattem, ebenem Boden, während
der zweite Modus eine ausreichende
bürstenloser Motor EC 13
Das Team des Istituto Italiano ALEX ist das Akronym für «Advanced HERMES ist 2018 gegründet Nach dem Cybathlon 2016 haben maxon Produkte: Traktion erzeugt für unwegsames
di Tecnologia und des Centro Lower Extremity Exoskeleton» und worden und das erste Team aus die beiden Hochschulen − ETH mehrere bürstenlose Motoren Gelände oder Treppensteigen.
E. Piaggio der Universität Pisa setzt sich aus dem chinesischen Griechenland, das am Cybathlon Zürich und HSR Hochschule für Land: AUT EC-4pole, ein bürstenbehafteter
startet mit der Pilotin Maria Unternehmen Fourier Intelligence teilnimmt. Das Team will ein voll Technik Rapperswil − festgestellt, DC-Motor RE 40, Positionier-
Rosanna Fossati. Sie schätzt vor und der University of Melbourne, funktionsfähiges Exoskelett für dass sich ihre Kompetenzen steuerung EPOS4 Compact 50/15 maxon Produkte:
allem die Flexibilität und Einfachheit Australien, zusammen. Das Team Menschen mit eingeschränkter optimal ergänzen. Das Resultat ist Pilot Willi Struwe ist 28, CAN, mehrere Planetengetriebe Flachmotoren EC 90 flat
der Prothese und trainiert dreimal entwickelt seit Februar 2019 ein Motorik entwickeln. Dabei wird es das Team VariLeg enhanced, GP 32 HP und GP 42 C sowie Positioniersteuerungen
Lokführer und wasch-
wöchentlich für den Cybathlon. Exoskelett speziell für die Teilnahme vom Young Engineers Program zusammengesetzt aus Studieren- EPOS4 50/15
am Cybathlon. (YEP) von maxon unterstützt. den unterschiedlicher Studienrich- echter Berliner. Im Frühjahr
tungen. Sie entwickeln speziell 2013 verlor er durch einen Land: JPN
maxon Produkte: für den Wettkampf ein Exoskelett. Land: JPN
DCX 19 und GPX 19 maxon Produkte: maxon Produkte:
Rangierunfall seinen rechten
ein bürstenloser Flachmotor 4 spezielle Exoskeleton Drives. Oberschenkel. «Ich möchte Dem Piloten Kazumi Morita
EC 60 flat Bestehend aus einem bürstenlosen maxon Produkte: durch meine Teilnahme kommt eine Alltagssituation
Land: ITA Flachmotor mit Encoder, einem 4 kräftige Flachmotoren
ein Zeichen setzen. Man in den Sinn: Letzthin wollte
dreistufigen Planetengetriebe und EC 90 flat
er einkaufen gehen. Sein Auf einen Kaffee
Pilotin Maria sagt, dass sie
Land: AUS, CHN einer EPOS4-Steuerung. kann trotz Behinderung mit maxon
so viel erreichen. Meine Alltagsrollstuhl, der über
Als Presenting Partner ist maxon vor und
manchmal in der überfüllten Land: SUI zwei Haupträder und kleine während dem Wettkampf in Kloten
Nachdem sich Pilot Lenny Land: GRE grosse Motivation nach
U-Bahn von Menschen Stabilisatoren verfügt, kann ganz nah dabei – unter anderem mit einer
eine neue Smartwatch meinem Unfall war es, in gemütlichen Lounge im Team Village. Wir
angestarrt wird. Im Sinne Pilot Thomas Krieg ist sport- sich jedoch nur auf ebenen
gekauft hatte, erhielt er Der Pilot weiss: «Die grösste meinen Traumberuf zurück- freuen uns auf den direkten Austausch
von «Hey, belästigst du begeistert und ehemaliger Strassen fortbewegen. Er mit den Teams und den Piloten und hoffen,
zweimal täglich Aufforde- Herausforderung eines kehren zu können. Ich habe
mich wirklich?». Erst nach Bobfahrer. Als solcher ist er war nicht einmal in der dass wir durch das direkte Feedback
rungen zum «Aufstehen Exoskelett-Nutzers ist es, bewiesen, dass ich auch noch bessere Antriebssysteme für
mehreren Sekunden wird sich Druck gewohnt und Lage, die kleine Türschwelle
und Bewegen», da die Uhr durch die Sicherheits- trotz Beinamputation auf Assistenztechnologien entwickeln können.
ihr bewusst, dass sie die fürchtet sich nicht vor der zum Laden zu überwinden.
das Sitzen im Rollstuhl Wir sehen uns am Cybathlon!
Person vielleicht mit ihrer kontrolle am Flughafen zu grossen Cybathlon-Veran- Eisenbahnfahrzeuge Schliesslich ging Kazumi
als «Inaktivität» erkannte. kommen. Man wird vom
Prothesenhand versehent- staltung. Im Gegenteil: «Das klettern, diese ankuppeln Morita nach Hause, ohne
Dies wurde später durch Sicherheitspersonal sehr
Fotos: zVg; ETH Zürich /Giulio Coscia
lich berührt hat. «Ich habe Wettkampf-Feeling fehlt mir und bedienen kann.» einzukaufen.
ein Update für Rollstuhl- lange aufgehalten und
mir nie etwas anmerken manchmal.»
fahrer korrigiert. Die muss warten, bis sie das
lassen. Meine Prothesen-
Geschichte zeigt, wie bei Exoskelett genaustens
hand sieht sehr natürlich
der Entwicklung von neuen untersucht haben.»
aus, also ist es nachvoll-
Technologien Rollstuhl-
ziehbar, dass sie die Leute
fahrer oft vergessen gehen.
für eine echte Hand halten.»
20 21Assistenzsystem
Eine alte Rechnung
begleichen
Am Cybathlon 2016 hatten sie mit ihrem futuristischen Rollstuhl-
prototyp grosses Pech. Nun kehren die Entwickler von Scewo mit
einem Serienmodell zurück – und wollen es ihren Skeptikern zeigen.
Der erste
seiner Art:
Rollstuhl «Bro»
meistert
Treppen mit
ausfahrbaren
Raupen.
D as Rennen für motorisierte Rollstühle am Seither ist viel geschehen. Das kleine Start-up, her-
Cybathlon hatte gerade begonnen, da war es vorgegangen aus der ETH Zürich und der Zürcher
für das Team Scewo bereits vorbei. Ein Fehler in Hochschule der Künste, besteht mittlerweile aus 22
der Software führte dazu, dass sein Rollstuhl beim Personen und ist mit mehreren Innovationspreisen
ersten Hindernis stehen blieb. Die Enttäuschung war ausgezeichnet worden. Sein elektrischer Rollstuhl «Bro»
den Teammitgliedern ins Gesicht geschrieben, wurden wird nach Jahren harter Arbeit ab 2020 als Serienpro-
sie doch zumindest als Mitfavoriten gehandelt. dukt erhältlich sein. «Hinter uns liegt eine intensive
Entwicklungszeit, in der wir in jeder Hinsicht extrem
viel lernen durften», sagt Tabita Rüegg, Kommunikati-
onsverantwortliche bei Scewo.
Neuer Roboterarm Auch wenn «Bro» nun bereit für die Kunden ist – das
Entdecke unser
mit maxon Motoren Grundprinzip hat sich seit dem ersten Prototyp nicht
Beim Rennen mit motorisierten verändert: ein elektrisch angetriebener Rollstuhl, der
Rollstühlen muss die Türe neu selbstständig auf zwei Rädern fährt und Treppen oder
Young Engineers Program
durch ein technisches Hilfsmittel
Absätze mit ausfahrbaren Raupen schafft. Etwas Ähn-
mit externer Energiequelle geöffnet
und geschlossen werden. Das liches gibt es bisher nicht. Auch deshalb nimmt das
Team Scewo stattet deshalb seinen Team erneut am Cybathlon teil. «Gerade weil wir neu
Fotos: Scewo; ETH Zürich /Stefan Schneller
Rollstuhl mit einem Roboterarm aus, sind, gibt es sehr viele Skeptiker», so Rüegg. «Mit der
der speziell für diesen Wettkampf-
maxon unterstützt mit dem Young Engineers Program (YEP) innovative Teilnahme möchten wir beweisen, dass unser Gerät
Task entwickelt wird. Es verwendet
Projekte mit vergünstigten Antriebssystemen und technischer Beratung. dafür sowohl maxon EC flat markttauglich ist und zudem herausfordernde Alltags-
Erfahre mehr: www.drive.tech Motoren als auch eine EPOS4 situationen meistern kann.» Die Zuschauer sollen Ver-
Positioniersteuerung. maxon trauen in das Gerät gewinnen. «Das schaffen wir, in-
unterstützt Scewo über das
dem wir auf Anhieb alle Hindernisse meistern. Wenn
Young Engineers Program (YEP).
Mehr dazu: wir dabei noch schneller sind als die Gegner, ist das
www.drive.tech umso cooler.»
Precision Drive Systems
23«
Wir glauben
daran, dass
hervorragende
und neugierige
Ingenieure die
Welt besser
machen können.
Eugen Elmiger, CEO maxon Group
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