Exoskelette

Exoskelette sind am Körper getragene physische Stützsysteme. Sie dienen vor allem der Erleichterung der menschlichen Mobilität aus Gründen des Komforts, der Vermeidung von Gesundheitsrisiken am Arbeitsplatz, wie sie zu Rückenproblemen führen können, und gehen mit Maßnahmen zur medizinischen Erholung einher. Das Exoskelett verbindet die ausgeprägte Mobilität und Wahrnehmung sowie die hohe Flexibilität des Menschen mit der hohen Wiederholgenauigkeit und Langlebigkeit der Technik.

Was ist ein Exoskelett

Ein Exoskelett wurde ursprünglich für Militär- und Weltraumrobotik oder Telekommunikationsanwendungen entwickelt. Eine weitere Entwicklung, die folgte, war die Rehabilitation und Unterstützung von Menschen mit eingeschränkter Mobilität. Exoskelette sind neuerdings auch für Unternehmen der Fertigungsindustrie interessant. Dort werden sie zunehmend als tragbare Hebehilfen zur Kraftunterstützung und zum wissenschaftlichen Arbeiten, auch bei körperlich anstrengenden Tätigkeiten, zur Entlastung des gesamten Körpers oder bestimmter Körperpartien eingesetzt.

Es werden verschiedene Formen des Exoskeletts unterschieden, z.B je nach Komplexität oder Zielort. Das Exoskelett, das dem Benutzer eine aktive mechano-mechanische Unterstützung für einzelne oder kombinierte körperliche Belastungen bietet, wird als “aktives Exoskelett” bezeichnet. Sie weisen eine hohe Komplexität auf, da sie motorisiert sind, über eine Stromversorgung verfügen und meist modular und erweiterbar sind. Aktive Exoskelette können erwartungsgemäß zur Erleichterung der Mobilität (Komfort) eingesetzt werden, um Gesundheitsgefahren am Arbeitsplatz zu vermeiden (z. B.: bei Rückenbeschwerden) oder zur medizinischen Behandlung (z. B. Rehabilitationsmaßnahmen nach Halbseitenlähmung).
Das weniger komplizierte „passive Exoskelett“ hingegen unterstützt den Benutzer – meist nur zur Bewegungserleichterung (Komfort) – mit einer mechanisch betätigten, federbelasteten Halterung, die keinen Strom bei Körperbewegungen oder Körperhaltungen benötigt.

Aktuelle Verbreitung

Die International Federation of Robots (IFR) berichtet in ihrer jährlichen World Robotics-Studie über das dynamische Wachstum des Exoskelett-Marktes. menschliches extramechanisches Skelett (Körpersystem (Roboter)). Während 2015 weltweit rund 5.000 Exoskelette verkauft wurden, stieg der Absatz 2016 um 20 % auf rund 6.000 Einheiten und 2017 um weitere 35 % auf rund 8.100 Einheiten weltweit. Für die Jahre 2018 bis 2020 prognostiziert IFR einen weltweiten Absatz von rund 13.500 Einheiten pro Jahr. In monetärer Hinsicht wird das Volumen des Skeleton-Marktes von derzeit 96 Millionen US-Dollar pro Jahr (2016) auf etwa 6 Milliarden US-Dollar pro Jahr bis 2026 wachsen. Zu diesem Ergebnis kam auch das Marktforschungsunternehmen ABI Research. Nach ihren Recherchen sind derzeit weltweit 7.000 Exoskelette (mechanische Stützsysteme) im Einsatz. Die Wachstumsrate wird voraussichtlich bei rund 40 % liegen, d. Mit anderen Worten: Bis 2028 werden 300.000 Systeme verkauft oder in Betrieb genommen, davon 50 in der Industrie.

Einsatzgebiete

Einsatzgebiete für Exoskelette sind Fertigung, Fertigung, Montage sowie Innen- und Lagerarbeiten. Ihr Einsatz wird generell an nicht ständigen Arbeitsplätzen für Tätigkeiten empfohlen, die durch das Heben und Transportieren schwerer Gegenstände gekennzeichnet sind und gleichzeitig – beispielsweise aufgrund von Bau- oder Straßenraumbeschränkungen – den Einsatz technischer Hilfsmittel wie Gabelstapler, Kräne oder Lasten ausschließen Handler.

Auswirkungen auf die Arbeitsorganisation

Der Einsatz von Exoskeletten in Produktionsbereichen reduziert die körperlichen Einschränkungen von Menschen durch das Heben und Tragen schwerer Lasten oder flexible Körperhaltungen – sogenannter Haltungszwang – und kann zu gesundheitlichen Beeinträchtigungen der Beschäftigten führen. Auch einseitig belastende Tätigkeiten, wie langes Stehen oder die ständige Rotation des Beckens, werden durch das Exoskelett mechanisch unterstützt und körperliche Belastungen reduziert. Somit bieten Exoskelette die Möglichkeit, die Arbeit und Leistung der Mitarbeiter zu erhalten und zu verbessern. Darüber hinaus können Exoskelette verwendet werden, um Mitarbeiter mit körperlichen Behinderungen oder Leistungsbeeinträchtigungen zu unterstützen, damit sie Aktivitäten ausführen können, die sie sonst ohne körperliche Unterstützung nicht ausführen könnten.

Exoskelett für Industrie, Fertigung oder Logistik

Wenn Sie täglich intensiv körperlich arbeiten, können Sie im Fitnessstudio Ihren Körper stärken, mit diesen Yoga-Übungen Ihre Ausdauer bewahren oder mit einem Exoskelett lethargischen Rückenschmerzen vorbeugen. Autorin Kirsten Rein berichtet, dass sie vielerorts eingesetzt wurden.
Trotz aller Verbesserungen im Arbeitsumfeld gibt es immer noch viele Arbeitsplätze in der Logistik, Industrie oder im Handwerk, wo häufig schwere Gegenstände bewegt werden müssen. Auch Arbeiten in der Höhe belasten den Körper. In diesen Fällen haben Exoskelette ihre Einsatzgebiete. Sie entlasten den Benutzer. Auf Dauer können diese körperlich anstrengenden Tätigkeiten krank machen.

„Ich habe Rücken“

Muskel-Skelett-Erkrankungen, wie sie genannt werden, sind Störungen, Beschwerden und Verletzungen des Haltungs- und Bewegungsapparates. Sie gehören zu den häufigsten Erkrankungen in Deutschland. Sie verursachen chronische Schmerzen, körperliche Funktionseinschränkungen und den Verlust an Lebensqualität. Schon heute sorgen sie damit für hohe Fehlzeiten. Laut RKI treten diese Erkrankungen zunehmend im Alter auf. Berücksichtigt man den demographischen Wandel, so ist davon auszugehen, dass sich die Zahl der Betroffenen drastisch erhöhen wird.

Außenskelett für ergonomischeres Arbeiten

Exoskelette sollen dazu beitragen, solchen Erkrankungen vorzubeugen. Aus diesem Grund haben viele Unternehmen diese Exoskelette gekauft. Andere testen sie als Werkzeug. Arbeitgeber erhoffen sich dadurch weniger Fehlzeiten und Ausfallzeiten sowie eine höhere Produktivität durch weniger Ermüdung während der Schicht. Denn diese Elektrorucksäcke – sie können wie ein Rucksack getragen werden – können eine bessere Arbeit und weniger Verletzungsgefahr garantieren. Darüber hinaus können sich Arbeitgeberbelange positiv auf die Mitarbeitermotivation auswirken.
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Das sogenannte passive Exoskelett funktioniert per Mechanik. Sie können bei dynamischen und statischen Arbeiten in gebeugter Haltung zur Entlastung eingesetzt werden. Je nach Ausführung eignen sie sich für den Überkopf- und Überkopfbetrieb sowie für das Handling von Lasten.
Die Wirksamkeit von PowerBackpacks wurde durch Benutzertests bestätigt. Sie gelten als leichter, auch wenn die intensive Arbeit und Umverteilung der Kräfte vom Rücken auf Hüfte und Beine einige Zeit zur Eingewöhnung braucht.

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