Nach sechsjähriger Entwicklungsarbeit und einem erfolgreich durchlaufenen Testprogramm in mehreren Industrieunternehmen geht das erste in Deutschland entwickelte und produzierte Exoskelett des Augsburger Robotikspezialisten German Bionic Systems in die Serienfertigung. Das kürzlich im Rahmen der VDI-Fachkonferenz „Assistenzroboter in der Produktion“ vorgestellte Modell German Bionic Cray X wurde speziell für die manuelle Handhabe von Gütern und Werkzeugen konzipiert und verringert den Kompressionsdruck im unteren Rückenbereich beim Heben schwerer Lasten.

Exo- oder Außenskelette sind Mensch-Maschinen-Systeme, die menschliche Intelligenz mit maschineller Kraft kombinieren, indem sie die Bewegungen des Trägers unterstützen oder verstärken und so das Risiko von Arbeitsunfällen und überlastungsbedingten Erkrankungen signifikant verringern. Sie kommen dort zum Einsatz, wo menschliche Arbeit nicht sinnvoll durch Vollautomatisierung oder Robotik-Systeme ersetzt werden kann. Hierzu zählen Arbeitsprozesse in der industriellen Produktion, beispielsweise in der Automobilbranche, aber auch körperlich schwere Arbeiten im Baugewerbe, der Logistik oder im Pflegebereich.

(Bild: German Bionic Systems)

„Aufgrund des äußerst positiven Feedbacks und voller Auftragsbücher stehen für uns jetzt die Skalierung sowie die technologische Weiterentwicklung im Vordergrund, mit dem Ziel, unsere Stellung als führender deutscher Anbieter von aktiven Exoskeletten für den Einsatz in der Produktion auszubauen“, sagt Dr. Peter Heiligensetzer, CEO von German Bionic Systems.

Laut Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin (BAuA) sind Muskel- und Skeletterkrankungen (kurz MSE) für 23 % aller Arbeitsunfähigkeitstage in Deutschland verantwortlich und führen jährlich zu geschätzten 10 Milliarden Euro Produktionsausfall sowie 17 Milliarden Euro Ausfall an Bruttowertschöpfung. Ursachen für MSE sind vor allem körperliche Fehlbelastungen beim Heben und Tragen im Beruf.

(Bild: German Bionic Systems)

„Exoskelette sollen keine Übermenschen für die Produktion erschaffen, sondern Arbeitnehmerinnen und Arbeitnehmer durch physische Ergonomieunterstützung vor gefährlichen Bewegungsrichtungen schützen, welche mittel- und langfristig zu Erkrankungen des Muskel-Skelett-Systems führen“, erklärt Heiligensetzer. Natürlich spielt aber der Tragekomfort für die Akzeptanz der neuen Technologie eine zentrale Rolle. „Ein Schwerpunkt unserer Entwicklungsarbeit in den letzten Monaten war deshalb die weitere Miniaturisierung von Komponenten und die Verwendung einer leichteren, leistungsstärkeren Batterie.“ Im German Bionic CRAY X kommen mikromechanische Komponenten und ein ergonomisches, ultraleichtes Tragesystem zum Einsatz. Dem Träger ermöglicht dies beispielsweise, schwere Bauteile aus unergonomischen Positionen aufzunehmen und abzusetzen.

Produktivität steigern und Kosten für das Gesundheitssystem verringern

Um die Forschung von intelligenten Mensch-Maschinen- und KI-Systemen voranzutreiben, arbeitet Dr. Heiligensetzer mit seinem Team an der Entwicklung einer Software-Plattform, die auf Open Source-Technologie und offenen Standards basiert. Hierüber sollen gewonnene Daten zum Zweck der Weiterentwicklung des German Bionic Cray X und anderer aktiver Systeme zu Analyse- und Forschungszwecken anonymisiert und frei verfügbar gemacht werden. „Neben der Verringerung der Kosten für unser Gesundheitswesen bei gleichzeitiger Produktivitätssteigerung steckt in dieser Technologie das Potential, ein weiteres drängendes Problem unserer Gesellschaft anzugehen. Vor dem Hintergrund des demografischen Wandels und eines postulierten Fachkräftemangels in Deutschland ermöglichen Exoskelette die Schaffung altersunabhängiger Arbeitsplätze.“