Menschliches Exoskelett gewinnt goldenen Manus 2017

Was im Jahr 2003 mit 34 Teilnehmern begann, hat sich inzwischen zu einem weltweiten Wettbewerb in der gesamten Industrielandschaft entwickelt. Tüftler und Entwickler treten den Beweis an, wozu Kunststoffgleitlager heute in der Lage sind. Bei der achten Ausgabe des Manus Award, den die Igus GmbH alle zwei Jahre verleiht und dessen Preisträger auf der Hannover Messe 2017 ausgezeichnet wurden, bewarben sich insgesamt 541 Tüftler und Entwickler aus aller Welt mit ihren Anwendungen mit Kunststofflagern im Einsatz.

Der goldene Manus ging dabei in diesem Jahr in die USA, an das Unternehmen Pathway LLC in Zusammenarbeit mit Levitate Technologies. Das von ihnen entwickelte Exoskelett erleichtert Montagearbeiten ungemein.

Denn ständig sich wiederholende Montageabläufe, im ungünstigsten Fall auch noch im Stehen über Kopf – führt früher oder später oft zu Beschwerden in Nacken, Schultern und Rücken oder Störungen des Bewegungsapparates. Um dem entgegenzuwirken hat das US-Unternehmen Pathway zusammen mit Levitate Technologies ein leichtes Exoskelett entwickelt, das die Muskeln entlastet, die Bewegungssequenzen unterstützt und den ganzen Tag über mühelos getragen werden kann.

Besondere Aufmerksamkeit bei dem Exoskelett „Airframe“ galt den Rotationsmechanismen, die auch unter hohen axialen Belastungen mühelos drehbar sein müssen. Um dies zu gewährleisten, ist in dem mechanischen Stützsystem eine Vielzahl von verschiedenen Iglidur-Lagern von Igus verbaut. Sie müssen im Vergleich zu metallischen Lagern nicht geschmiert werden, was beim Tragen im direkten Kontakt mit Kleidungsstücken ein großer Pluspunkt ist, außerdem sind sie leicht und korrosionsfrei. Somit lässt sich das Exoskelett auch bei schwierigen Umgebungsbedingungen einsetzen. All dies überzeugte die Jury des Manus Award 2017, bestehend aus Vertretern von Fachmedien, Wirtschaft und Forschung, die die Anwendung mit dem Goldenen Manus auszeichnete. Dieser erste Platz ist mit einem Preisgeld von 5000 Euro dotiert.

Den silbernen Manus erhielt die Firma Ocean Innovation System aus Frankreich für ihren elektrischen Manipulator-Arm, der bis zu einer Tiefe von 500 m unter Wasser eingesetzt werden kann. Das System enthält über 30 Igus-Gleitlager, die die verschiedenen Bewegungen des Arms ermöglichen. Der Arm hat im ausgestreckten Zustand eine Tragfähigkeit von 16 kg (dynamisch) bis 50 kg (statisch). Die Anforderungen an die Igus-Bauteile: anwendbar in Süß- und Meerwasser, belastbar bis zu 150 MPa, geringes Gewicht, große Auswahl, wartungsfrei und kostengünstig. Gleitlager aus dem Werkstoff Iglidur X, der besonders hohe Druckbelastungen aushält und eine sehr geringe Feuchtigkeitsaufnahme hat, erfüllen diese Anforderungen ohne Einschränkungen.

Mehr als 30 000 Objekte bewegen sich als Weltraumschrott in der Erdumlaufbahn und stellen eine Gefahr für Satelliten dar. Mit der Analyse, wie sich die Teile im Raum bewegen, beschäftigt sich das Studentenprojekt UB-Space, das beim Manus 2017 den dritten Platz belegt hat. Das fünfköpfige Team aus Bremen hat ein Modul entwickelt, das über einen Auswurfmechanismus an Bord einer Rakete ein würfelförmiges Objekt – die sogenannte „Free Falling Unit“ (FFU) – ins Weltall befördert, um mit Hilfe eines Kamerasystems und weiterer Sensoren Daten aufzuzeichnen, wie sich das Objekt im Raum bewegt.

Der Mechanismus besteht aus zwei Schrittmotoren, die jeweils über eine Kupplung mit einer Gewindespindel verbunden sind. Die Gegenseite ist dabei durch 3D-gedruckte Lager aus Iglidur J260 Tribo-Filament an die Raketenwand montiert. Um ein Verkanten der FFU zu verhindern, wurde die Lauffläche des Auswurfschachts mit der Kunststoffgleitfolie Tribo-Tape aus Iglidur V400 ausgekleidet. Nach ausgiebigen Tests ist das System im März 2017 auf der Höhenforschungsrakete Rexus 21 im Weltall eingesetzt worden. (dk)