Das MATE-XT: Neue industrielle Anwendungen für das Exoskelett

Die italienischen Automatisierungsexperten Comau und IUVO, ein Spin-off-Unternehmen der Sant'Anna School of Advanced Studies in Pisa, suchen nach neuen industriellen Anwendungen für das Exoskelett MATE-XT.

Giuseppe Colombina, Leiter des Comau Pontedera Innovation Hub und CEO von IUVO, erklärte, dass man sich mit der Universität Heidelberg zusammengetan habe, um mehr Einsatzmöglichkeiten für tragbare Roboter in der Zusammenarbeit zwischen Mensch und Maschine zu finden.

"Die Universität Heidelberg wird nun die Auswirkungen des Einsatzes des Exoskeletts in einem vielschichtigen Fertigungskontext erforschen und dabei unter anderem die biomechanischen und produktiven Ergebnisse untersuchen. Insbesondere wird dieses Projekt die Biomechanik des Einsatzes von MATE-XT für neue Anwendungen, unter neuen Bedingungen und in neuen Branchen und Außenumgebungen analysieren und gleichzeitig die Lern- und motorische Anpassungsgeschwindigkeit der Nutzer überprüfen."

Die Forschungsarbeiten der Universität zielen darauf ab, das Ausmaß zu quantifizieren, in dem MATE-XT die körperliche Belastung bei anstrengenden Aufgaben mit wiederholten Schulterbeugebewegungen reduzieren kann.

"Obwohl sich das Projekt auf den deutschen industriellen Kontext konzentriert, können die erzielten Ergebnisse unter ähnlichen Bedingungen in anderen Kontexten auf der ganzen Welt angewendet werden."

Kombinierte Technologien

Die neueste Version des MATE (Muscular Aiding Tech Exoskeleton) von Comau ist robust, leicht und hoch atmungsaktiv.

Es eignet sich für den Einsatz im Innen- und Außenbereich und ist für die extremen Bedingungen auf dem Bau, in der industriellen Reinigung und bei der Pulverbeschichtung ausgelegt.

Es soll eine gleichmäßige, ergonomische Unterstützung der Schultern und des Oberkörpers bieten, um die Muskelermüdung zu verringern und die Bewegung bei Überkopfarbeiten und sich wiederholenden Aufgaben zu erleichtern, erklärte Herr Colombina:

"Bei der Entwicklung von MATE-XT haben die Biomechanik-Ingenieure von Comau ihre umfangreichen praktischen Erfahrungen in verschiedenen Industriezweigen und die neuesten verfügbaren Technologien genutzt, um den Komfort, die Leistung und die Flexibilität des Exoskeletts zu verbessern. Insbesondere die mechanische Schulterkette wurde neu gestaltet, um Schutz vor äußeren Bedingungen wie Wasser, Schmutz, Hitze und UV-Licht zu gewährleisten. Der Rücken des Exoskeletts besteht jetzt aus einer Karbonfaserstruktur mit einem neuen, unverlierbaren Design und einer neuen Form, die eine ergonomische Haltung besser unterstützt."

Ein patentierter kinematischer Mechanismus garantiert alle Freiheitsgrade der Schulter und ist in der Lage, die physiologische Bewegung der Schultern eines Benutzers zu reproduzieren.

Ein spezielles Ver- und Entriegelungssystem verhindert das Risiko, dass die Drehmomentgeneratorbox beim An- und Ablegen des Exoskeletts aktiviert wird.

Wachsendes Interesse

Comau schätzt, dass MATE-XT den Arbeitern helfen kann, die Genauigkeit bei Überkopfarbeiten um 27 % und die Ausführungsgeschwindigkeit um 10 % zu erhöhen; außerdem kann es die Zykluszeiten um mindestens fünf Prozent reduzieren.

Bislang wurde das tragbare Exoskelett eingesetzt, um die Ergonomie und Präzision verschiedener manueller Aufgaben bei der Herstellung von Sattelschleppern zu verbessern.

In der Küchenindustrie wird es in der Logistik, bei der Kommissionierung und beim Be- und Entladen von Küchen bei den Kunden eingesetzt.

Auch in der Elektromedizin, in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie und in vielen anderen Bereichen, von der Landwirtschaft über das Tischlerhandwerk bis hin zur Wartung von Anlagen und Ausrüstungen, wird er eingesetzt.

Herr Colombina sagte, er erwarte, dass passive Exoskelette in den nächsten Jahren eine immer wichtigere Rolle innerhalb und außerhalb der intelligenten Fabrik spielen werden:

"Wir sehen dies bereits in Bezug auf neuartige und nicht-industrielle Anwendungen und ein wachsendes Interesse am Einsatz im Bauwesen, in der Lagerhaltung und in der Logistik. Unseren Schätzungen zufolge könnte der Markt für tragbare Exoskelette in den nächsten fünf Jahren ein jährliches Wachstum von bis zu 40 % verzeichnen, wovon die Hälfte auf den Industriesektor entfallen wird."