Exoskelett – Hydraulische Unterstützung mit Druckmodul

Das System ist ein hydraulisches Exoskelett ohne elektrische Motoren und ohne schwere Batterien. Es arbeitet mit einem geschlossenen Flüssigkeitskreislauf. Kernstück ist ein Druckmodul, das die natürlichen Bewegungen des Trägers nutzt, um Flüssigkeit gezielt in die Muskeln zu leiten, die gerade unterstützt werden sollen.

Aufbau

Die Muskeln des Exoskeletts bestehen aus flexiblen, druckfesten Hüllen – geeignete Materialien sind Kohlefaser-Verbundstoffe oder Kevlar. Sie sind mit einer hydraulischen Flüssigkeit gefüllt und über ein Ventilnetzwerk mit dem Druckmodul verbunden.

Funktion

Sobald der Träger eine Last aufnimmt oder eine Bewegung ausführt, erhöht das Druckmodul den Druck in genau den Muskeln, die für diese Bewegung benötigt werden. Die übrigen Muskeln bleiben entspannt. Der Druck wird nicht elektrisch erzeugt, sondern durch die Bewegung selbst – der Träger erzeugt den Druck, der ihn unterstützt.

Eine Besonderheit ist die Möglichkeit, Lasten zu halten, ohne Energie zu verbrauchen. Sobald eine Position erreicht ist, schließen Ventile die Flüssigkeit in den aktiven Muskeln ein. Der Druck bleibt erhalten, die Last bleibt gehalten. Zum Lösen werden die Ventile geöffnet, die Flüssigkeit fließt zurück, der Muskel entspannt.

Steuerung

Die Steuerung erfolgt über ein einfaches Ventilnetzwerk, das auf Druckunterschiede reagiert. Es sind keine komplexe Elektronik, keine Sensoren und keine Software erforderlich. Das System ist rein hydraulisch und mechanisch.

Eigenschaften

Das Exoskelett ist modular aufgebaut. Einzelne Muskelgruppen können je nach Bedarf hinzugefügt oder entfernt werden. Es ist leicht, leise, robust und kostengünstig. Es eignet sich für den Einsatz in der Industrie, in der Logistik, in der Rehabilitation und in Umgebungen, in denen elektrische Systeme zu empfindlich oder zu schwer wären.

Druckmodul

Das Druckmodul arbeitet mit einem eigenen physikalischen Prinzip. Es kann sowohl passiv (durch die Bewegung des Trägers) als auch aktiv (durch eine kleine externe Energiezufuhr) betrieben werden. Im passiven Modus verstärkt es die Bewegung des Trägers zu einem selbst verstärkenden Kreislauf. Die genaue Bauweise ist nicht Gegenstand dieser Beschreibung.