Ein Neuanfang als Roboter? - Superkräfte durch ein Exoskelett?!

Ein Exoskelett, was ist das? Erhält man dadurch "Superkräfte"? Können Querschnittsgelähmte mit Hilfe eines Exoskeletts wieder laufen? Wie funktioniert ein Exoskelett? Wie viel kostet ein Exoskelett? Wird man durch ein Exoskelett zum Cyborg? Ist ein Exoskelett eine Last oder ein Segen? Wird ein Exoskelett zu meinem neuen Arbeitshelfer?
Diese und viele weitere Fragen möchten wir bei unserem Junior Science Café gerne klären!

Wir, 18 Schüler und Schülerinnen des Gutenberg-Gymnasiums und Mitglieder der Junior Science Café AG, haben uns wochenlang mit dem Thema Exoskelett und der Organisation der Veranstaltung beschäftigt.
Wir freuen uns auf den 13. Dezember, den Tag unseres Junior Science Cafés, und viele Besucher sicherlich auch.
Natürlich gibt es dieses Jahr wieder ein leckeres Buffet mit Brötchen, Kuchen und Plätzchen. Die Veranstaltung findet in unserer weihnachtlich dekorierten Mensa statt.

Bis zum Mittwoch, den 13. Dezember 2017, euer Junior Science Café Team des GuGys.

Gutenberg-Gymnasium

Gutenbergstraße 2-6, 50126 Bergheim

13. Dezember 2017, 18:00

Kategorien: Medizin     Technologie

Privat : Exoskelett , CC BY NC ND

Thesen

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Exoskelette sind vielseitig einsetzbar. Sie werden zum Beispiel bei der Teleoperation, in der Therapie, als Assistenz oder beim Militär genutzt.

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Beim Einsatzgebiet der Teleoperation tragen Menschen das Exoskelett, um damit einen Roboter zu steuern. Ziel ist es, dass der Roboter die Bewegungen des Menschen nachahmt und somit seine Arbeit übernimmt.

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Das sogenannte HAL-Exoskelett (Hybrid Assistive Limb) kommt beispielsweise im radioaktiv belasteten Gebiet Fukushima zum Einsatz. Damit der Mensch nicht selbst in das Gebiet geschickt werden muss, übernehmen Roboter die Arbeit des Menschen vor Ort.

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In der Therapie kann ein Exoskelett querschnittsgelähmten Menschen beim Genesungsprozess helfen. So sind bei einigen Patienten bereits nach dreimonatiger Therapie großartige Erfolge zu beobachten, sodass sich die Personen ohne Hilfe wieder selbstständig bewegen können. Leider kann nicht jeder Querschnittsgelähmte therapiert werden. Der Rollstuhl ist daher weiterhin ein wichtiges Hilfsmittel.

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Ein weiteres Einsatzgebiet der Exoskelette ist die Assistenz. Die Exoskelette geben Bewegungsimpulse, die dazu führen, dass der Mensch sich bewegt. Die ersten Exoskelett-Modelle bestanden aus Metall, sie waren groß und schwer. Die Zukunft gehört den sogenannten „Softsuits“, die viel leichter sind und nur noch ca. 500 Gramm wiegen.

Nach wochenlanger Planung startete am 13. Dezember das zwölfte Junior Science Café am Gutenberg-Gymnasium mit dem Thema „Ein Neuanfang als Roboter? – Superkräfte durch ein Exoskelett?!“. Die Moderatoren Natalie T., Saskia K. und Younes S., Schülerinnen und Schüler der Klassen 8 und 9, begrüßten die Experten sowie die 130 Gäste und leiteten in das spannende Thema ein. Anschließend stellte sich der erste Experte Dr. Dennis Grasmücke, ein Unfallchirurg des Universitätsklinikums Bergmannsheil in Bochum, vor. Er informierte über sein Arbeitsfeld und berichtete von querschnittsgelähmten Patienten, die er betreut. Im Universitätsklinikum in Bochum werden Exoskelette in der Therapie genutzt. Herr Dr. Grasmücke erzählte von einem seiner Patienten. Der junge Mann kletterte auf einen Zug und durch einen Lichtbogen der Oberleitung bekam er einen Stromschlag. Durch diesen tragischen Unfall erlitt er eine Querschnittslähmung. Durch seine starken Verletzungen konnte der Abiturient zunächst nicht direkt mit der Therapie beginnen, da seine Verbrennungen verheilen mussten. Herr Dr. Grasmücke zeigte drei Videos von der Therapie des Patienten. Im ersten Film konnte sich der junge Mann durch die Querschnittslähmung nur mit Hilfe und stark eingeschränkt bewegen. Das zweite Video zeigte die therapeutischen Maßnahmen. Zur Verbesserung seines Gesundheitszustands wurden dem Patienten zwei unterschiedliche Exoskelette angelegt. Mithilfe des stationären Exoskeletts, das an einem Laufband befestigt ist, werden die Muskeln der Patienten trainiert. Ein weiteres Exoskelett ist ein mobiles. Die Patienten müssen hierbei die Bewegungen selbstständig initiieren und bewegen sich auf einer Laufbahn fort. Das dritte Video war besonders beeindruckend, denn nach nur drei Monaten konnte der junge Mann wieder zügig selbstständig gehen und das völlig ohne Hilfe.

Im Anschluss an den Vortrag von Herrn Dr. Grasmücke stellten sich die drei Wissenschaftler Herr Dr. Nils Goerke (Institut für Informatik VI, Autonome Intelligente Systeme, Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität in Bonn), Herr Prof. Dr. Wolfgang Potthast (Institut für Biomechanik und Orthopädie, Deutsche Sporthochschule Köln) und Herr M.Sc. Christian Schumacher (Institut für Sportwissenschaft, Bereich Sportbiomechanik, Technische Universität Darmstadt) vor und berichteten von ihren Forschungsgebieten. Aufgrund der anregenden Vorträge mit vielen wissenschaftlichen Informationen fand eine rege Diskussion mit dem Publikum statt und es wurden alle aufkommenden Fragen adressatenorientiert beantwortet.

Zusammenfassend nehmen wir, die Schülerinnen und Schüler der Junior Science Café Arbeitsgemeinschaft, aus der spannenden Diskussion mit den vier Experten folgendes Wissen mit:  

Exoskelette sind vielseitig einsetzbar. Sie werden zum Beispiel bei der Teleoperation, in der Therapie, als Assistenz oder beim Militär genutzt.

Experte

Dr. Dennis Grasmücke

Universitätsklinikum Bergmannsheil, Bochum

Chirurg

Experte

Dr. Nils Goerke

Institut für Informatik VI Autonome Intelligente Systeme, Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn

Experte

Prof. Dr. Wolfgang Potthast

Institut für Biomechanik und Orthopädie, Deutsche Sporthochschule Köln

Experte

M.Sc. Christian Schumacher

Institut für Sportwissenschaft - Sportbiomechanik, TU-Darmstadt

Betreuer

Ellen Meinecke

Gutenberg Gymnasium

AG

Junior Science Café-AG Gutenberg-Gymnasium Bergheim

Schule

Gutenberg-Gymnasium

Bergheim, Nordrhein-Westfalen

Autoren

Daniel S., Henrik F., Leela S., Annika S.

Dokumentationsgruppe der AG