Aus der Branche

Produktion und Pflege, Logistik und Landwirtschaft – die Menschen in diesen und vielen anderen Branchen leisten Tag für Tag Schwerstarbeit. Exoskelette bieten ihnen dabei enorme Entlastung. Und in der Rehabilitation helfen die innovativen „Kraft-Anzüge" den Patient*innen, ihre motorischen Möglichkeiten zu erweitern und ihre Mobilität zu vergrößern. Zentrales Bauteil der Exoskelette: elastische Schmaltextilien.

Jedes Gramm zählt
Exoskelette erfordern zudem leichte Bauteile. Und da zählt jedes Gramm. Textilien sind per se besonders leichte Materialien und die Elastics von JUMBO-Textil eignen sich darüber hinaus, schwerere Bauteile aus oder mit Kunststoff oder Metall zu ersetzen. Sie dienen zum Beispiel als Federersatz und ersetzen Schnallen oder andere Verschlüsse.

Gut für den Rücken – und für die Haut
Exoskelette erfordern hautfreundliche Bauteile. Je nach Modell und Umgebungstemperatur werden Exoskelette auch direkt auf der Haut getragen. Beim Tragekomfort macht JUMBO-Textil deshalb keine Kompromisse: Ob elastischer Klettgurt oder rutschhemmendes Webband – die Oberfläche der Textilien ist angenehm soft. Damit sich keine Feuchtigkeit staut, sind die Textilien grundsätzlich luftdurchlässig. Sie sind zudem frei von Schadstoffen und erfüllen den OEKO-TEX Standard 100 PK I.

Innovative Fertigungstechnik – komplexe Textilarchitektur
Exoskelette erfordern sichere, stabile Bauteile. Die Fertigungstechnik bei JUMBO-Textil ist immer auf dem neuesten Stand. Das macht ganz unterschiedliche, auch komplexe stabile Textil-Strukturen möglich – von der elastischen Knopflochlitze bis zur mehrfach verzweigten elastische Lochkordeln.

Elastics für die Kraftunterstützung in Medizin und Arbeitswelt
Menschen, die körperlich schwer arbeiten, werden entlastet; Menschen, die nach einem Unfall oder Schlaganfall wieder zu gehen trainieren, erhalten Support; Menschen mit Handicap gewinnen größere Mobilität – Exoskelette bieten in vielen Bereichen wertvolle Unterstützung. Wichtiges Bauteil für die „Kraft-Anzüge“: Elastics von JUMBO-Textil.

Unterstützungskonstruktion mit und ohne Antrieb
Ein Exoskelett ist eine Art Roboter zum Anziehen: eine Konstruktion aus vorwiegend textilen Komponenten, die über den Körper gestreift und angeschnallt wird. Integrierte Sensoren registrieren die Körperbewegungen. Diese Impulse werden in elektrisch angetriebene Bewegungen des Exoskeletts umgewandelt, die die menschliche Bewegung unterstützen oder verstärken. Daneben werden auch Exoskelette ohne Antrieb entwickelt: Diese Konstruktionen zielen darauf ab, Gewicht von schweren Werkzeugen oder Lasten direkt in den Boden abzuleiten.

Hohe Anforderungen, individuelle Lösungen
Da die Skelette am Körper getragen werden, müssen die verbauten Textilien und textilen Bauteile hautfreundlich und so leicht wie möglich sein. Die körpereigene Temperaturregulation darf nicht behindert werden. Die Auflageflächen dürfen keine Druckstellen erzeugen. Und die Exoskelette müssen sich individuell an die Körpermaße der Nutzer*innen anpassen (lassen).

Hightech-Elastics von JUMBO-Textil bieten Lösungen für die Entwicklung von Exoskeletten – in puncto Funktionalität, Sicherheit und Tragekomfort: Sie halten, spannen, schließen und sichern. Sie entlasten und dämpfen Bewegungen und Krafteinwirkungen. Sie leuchten und leiten Signale weiter. Die atmungsaktiven Schmaltextilien sind je nach Bedarf in beide Richtungen dehnbar. Sie schmiegen sich eng an den Körper an und machen jede Bewegung mit. Vollflächig klettfähige Elastikbänder bieten eine einfache, sichere und individuell anpassbare Befestigungsmöglichkeit. Für textile Bauteile als Befestigungslösung nutzt JUMBO-Textil konsequent Komponenten aus Kunststoff oder Leichtmetall. Als Lösungspartner für anspruchsvolle Aufgaben – z. B. im Arbeitsschutz – entwickelt JUMBO-Textil ¬mit seinen Kunden gern auch gekühlte oder beheizte Textilien. Ebenso möglich: die Entwicklung selbstleuchtender Schmaltextilien – für zusätzliche Sicherheit.

Wissenschaftler des Instituts für Textilmaschinen und Textile Hochleistungswerkstofftechnik (ITM) der TU Dresden in einem der drei bewilligten Exzellenzcluster der TU Dresden maßgeblich involviert   
 
Ende September erfolgte die Bekanntgabe der Förderentscheidung über Exzellenzcluster durch die Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) im Exzellenz-Wettbewerb. Drei der insgesamt sechs beantragten Exzellenzcluster der TUD wurden im Rahmen der Exzellenzstrategie des Bundes und der Länder bewilligt. Das ITM war im Vorfeld bei der Beantragung der Exzellenzcluster-Vollanträge mehrere Monate sehr stark eingebunden, so dass die Freude bei den Wissenschaftlern am ITM ausgesprochen groß ist, dass das Cluster „Centre for Tactile Internet with Human-in-the-Loop” (CeTI) bewilligt wurde.   
 
Das „Zentrum für taktiles Internet mit Mensch-Maschine-Interaktion“ der TU Dresden will die Zusammenarbeit zwischen Mensch und Maschine auf eine neue Stufe heben. Menschen sollen künftig in der Lage sein, in Echtzeit mit vernetzten automatisierten Systemen in der realen oder virtuellen Welt zu interagieren. Ab Anfang 2019 arbeiten für dieses Ziel im Exzellenzcluster CeTI Wissenschaftler der TU Dresden aus den Fachgebieten Elektro- und Kommunikationstechnik, Informatik, Maschinenwesen, Psychologie, Neurowissenschaften und Medizin mit Forschern der TU München, des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt und der Fraunhofer-Gesellschaft sowie internationalen Wissenschaftseinrichtungen zusammen. Interdisziplinär erforschen sie Schlüsselbereiche der menschlichen Kontrolle in der Mensch-Maschine-Kooperation, im Soft- und Hardware-Design, bei Sensor- und Aktuatortechnologien sowie bei den Kommunikationsnetzen. Die Forschungen sind Grundlage für neuartige Anwendungen in der Medizin, der Industrie (Industrie 4.0, Co-working) und dem ‘Internet der Kompetenzen‘ (Bildung, Rehabilitation).   
 
Sprecher von CeTI ist Herr Professor Frank Fitzek, Inhaber der Deutschen Telekom Professur für Kommunikationsnetze am Institut für Nachrichtentechnik der TU Dresden.
 
Das ITM wird innerhalb von CeTI seine umfassenden Expertisen auf dem Gebiet der Entwicklung maßgeschneiderter Funktionsmaterialien und -textilien einbringen. Hierbei werden sogenannte eGloves und eBodySuits, also elektronische Handschuhe und Anzüge, entwickelt, die strukturintegrierte faserbasierte Sensor-, Aktor- und Leitungssysteme sowie Verbindungselemente zu weiteren elektronischen Komponenten beinhalten. Derartige eGloves und eBodySuits bilden dabei eine neuartige multimodale Schnittstelle zwischen Mensch und Maschine, indem sie visuelle, akustische und haptische Informationen aufnehmen, interpretieren und zurückgegeben können.