Mit Radarmesstechnik Rollstuhlroboter MeBot erklimmt Treppen selbstständig

Mit seinen drei Radeinheiten ist es dem Rollstuhlroboter MeBot erstmals möglich, Treppen und Bordsteine zu überwinden.
Mit seinen drei Radeinheiten ist es dem Rollstuhlroboter MeBot erstmals möglich, Treppen und Bordsteine zu überwinden.

Mit dem MeBot hat das Human Engineering Research Lab (HERL) den ersten Rollstuhlroboter entwickelt, der selbstständig Treppen und Bordsteine überwinden kann. Die nötige Radarmesstechnik hat das Fraunhofer IPA integriert. Beim Cybathlon der ETH Zürich tritt die Innovation gegen andere Systeme an.

Treppen oder Bordsteine stellen für Rollstuhlfahrer derzeit noch ein großes Problem dar. Selbst modernste Anwendungen können solche Hindernisse nicht automatisch überwinden. Stattdessen sind die Patienten auf Hilfe angewiesen, müssen Rampen einsetzen oder viel Schwung holen. »Letzteres ist für die Betroffenen besonders gefährlich, da sie leicht aus dem Rollstuhl fallen, sich verletzen oder von einem Auto erfasst werden können«, kritisiert Rory Cooper, Leiter des HERL.

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Cybathlon an der ETH Zürich

Beim Cybathlon der ETH Zürich am 8. Oktober in Kloten (Schweiz) zeigen 74 Athleten aus 25 Ländern, wie ihnen Robotertechnik im Alltag hilft.

Mit dem MeBot will das HERL Abhilfe schaffen. Das weltweit größte Forschungslabor für Rollstühle hat ein Robotersystem entwickelt, das Treppen und Bordsteinkanten automatisch überwindet. Die Basis bildet ein Untersatz aus sechs Rädern, die paarweise angeordnet sind. Die mittlere, größere Radeinheit ist fürs Fahren bestimmt, die Vordere und Hintere dient als Steuerung. Alle drei Radpaare können sich voneinander losgelöst in horizontale und vertikale Richtung bewegen. Sobald der Roboter ein Hindernis erkennt, fährt das erste Radpaar aus und hebt das Fahrzeug an. Anschließend rückt die mittlere Einheit selbstständig nach und hievt den Rollstuhl über die Kante. Zuletzt wird das hintere Radpaar nachgezogen. »Mit diesem Mechanismus kann das System – ähnlich wie eine Raupe – Hindernisse stückweise erklimmen«, informiert Cooper.

Damit MeBot Bordsteine und Treppen sicher überwindet, ist Expertise in der Signalerfassung und –verarbeitung notwendig. Hier waren die Wissenschaftler des Fraunhofer IPA gefragt. Das Team um Bernhard Kleiner, Gruppenleiter »Bewegungserfassung und Sensorfunktion«, hat ein Radarmodul integriert, das Objekte hochgenau erkennt und den Automatismus zum Überwinden aktiviert. Das System vermisst die Treppen oder den Bordstein geometrisch, so dass die Steuerungseinheit genau weiß, wie der Rollstuhl positioniert werden muss, um das Hindernis anzufahren. Steht das Fahrzeug parallel zum Objekt, setzt der Überwindungsautomatismus ein und die Stufe wird erklommen. Die Radarmesstechnik wurde gewählt, um unabhängig von Umwelteinflüssen zu sein. Regen, Kälte, Nebel oder Feuchtigkeit sind also kein Problem für den Rollstuhl.

Beim Cybathlon der ETH Zürich am 8. Oktober in Kloten (Schweiz) zeigen 74 Athleten aus 25 Ländern, wie ihnen Robotertechnik im Alltag hilft. Im Gegensatz zu den paralympischen Spielen steht beim Cybathlon nicht die sportliche Höchstleistung, sondern die optimale Verbindung von alltagstauglichen robotischen Hilfsmittel und deren Anwender im Vordergrund. Mit dem Wettbewerb will die ETH Zürich zum einen auf die Schwierigkeiten von körperlich eingeschränkten Menschen hinweisen und zum anderen Forscher und Entwickler anregen, Technologien zu entwickeln, die den betroffenen Menschen im Alltag wirklich nützen.