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Technologie

Immersive Exosuits mit textilen Muskelfasern

Exoskelette sind meist sperrig und wirken nicht nur für den Träger wie Fremdkörper. Textile Muskelfasern, die wie T-Shirts unter der Kleidung getragen werden, können dies künftig ändern. Koppelt man diese mit Multi-Sense-Technologien und Virtual Reality, wird ein bisher unerreichter Grad der körperlichen Leistungsfähigkeit und Immersion erreicht. Das Analoge und Digitale, das Künstliche und das Lebendige – all dies lässt sich nicht mehr unterscheiden.

27.05.2017

Uneingeschränkte Mobilität bis ins hohe Alter, Kräfte wie der Mann aus Atlantis oder Durchschnittsgeschwindigkeiten von über 40 km/h, solche Fähigkeiten, die man sonst nur aus Science-Fiction Filmen oder Comicheften kennt, sind schon lange keine ferne Zukunftsvision mehr. 

Möglich machen dies Exoskelette. Dabei handelt es sich um stützende Roboterapparaturen oder –anzüge, die um Arme, Beine, oder sogar den gesamten Körper geschnallt werden und ihren Trägern nicht selten Cyborg-ähnliche Züge verleihen. Passiv oder aktiv unterstützen und entlasten sie den Träger bei bestimmten Körperbewegungen (teilweise übernehmen Exoskelette die Ausführung von Bewegungen sogar komplett). Vollgepackt mit „Embedded Systems“, Mikrocontrollern, Sensoren und Aktoren, erkennen Exoskelette innerhalb von Sekundenbruchteilen geplante motorische Bewegungen und greifen unterstützend in die Bewegung ein. Auch die Steuerung von Exoskeletten auf Basis von Hirnstrom-Messungen hat sich bereits als technisch machbar gezeigt. 

Die wesentlichen Anwendungsfelder, an denen zu dieser Form des Human Enhancement geforscht wird, liegen in der Medizin und der Arbeitssicherheit. Bereits 2014 hat die US-amerikanische Gesundheitsbehörde FDA erstmalig ein spezielles, in Israel entwickeltes Exoskelett zugelassen, das Menschen mit einer Rückenmarksverletzung dazu befähigt, zu sitzen, aufzustehen und auch zu gehen. Der  Automobilhersteller Hyundai arbeitet an Exoskeletten, die vom Comichelden Iron Man inspiriert wurden, und Arbeitern in Fabriken oder Logistikzentren beim repetitiven Heben schwerer Lasten unterstützen sollen. Individuelle Parameter können dabei ganz einfach per App verändert werden.

Auch wenn sich der Tragekomfort und die Funktionalität von Exoskeletten über die Jahre stetig verbessert haben, so ist ihnen allen doch eins gemein: Sie wirken stets wie störende Fremdkörper und es dauert aufgrund ihrer roboterähnlichen Struktur immer auch eine Weile, bis man sie angezogen hat und alles akkurat sitzt. Abhilfe schaffen können in Zukunft künstliche Muskeln aus Textilgewebe. Schwedische Forscher haben biokompatible, polymerummantelte Zellstofffasern entwickelt, die elektrische Energie in Bewegungen umsetzen können. Analog zur Kontraktion und Entspannung natürlicher Muskel verändern die Fasern ihr Volumen, sobald sie einer geringen elektrischen Spannung ausgesetzt werden. Über gängige Produktionsverfahren, wie Weben oder Stricken, können daraus Hosen, T-Shirts oder Handschuhe hergestellt werden, die wie normale Kleidung getragen werden können. So wird eine neue Art der Immersion erreicht. Im Gegensatz zu herkömmlichen Exoskeletten werden solche High-Tech-Kleidungsstücke vom Träger nicht mehr als „künstlich“ erfahren. 

Völlig neue Möglichkeiten ergeben sich, wenn solche unterstützende „Exo-Kleidung“ künftig durch weitere Elemente ergänzt wird, die heute im Bereich der virtuellen Realität entwickelt werden. Auch hier tüfteln Unternehmen an speziellen Exo-Anzügen. Diese sollen die virtuelle Welt so immersiv wie möglich erscheinen lassen – was durch das alleinige Sehen und Hören über das Tragen von Brillen und Kopfhörern nicht erreicht werden kann. Mittels Force-Feedback und Motion Capturing-Technologien sollen virtuelle Welten mit dem gesamten Körper fühlbar und begehbar werden – die Illusion, Teil der virtuellen Welt zu sein, wird somit nahezu perfekt (was dann noch fehlt, ist die Simulation von Gerüchen und Temperaturen...). 

Wenn man nun beide Ansätze kombiniert, also textile Muskeln mit Multi-Sense und Feedback-Technologien koppelt, dann ist der Schritt vom  Menschen zum Cyborg – hochgradig mobil in der realen Welt, hochgradig gewandt in der virtuellen Welt –  nicht mehr groß. Lebendige Welten, künstliche Objekte und der virtuelle Raum verschwimmen zu einem großen Ganzen.

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