Innovative Exoskelette für Pflegewirtschaft und Logistik

27.09.2019
Von: Brigitte Kauer

Für die Gründung der engeex GmbH erhielt ein Team der OTH Regensburg ein EXIST-Gründerstipendium. Das Gründerteam hat sich auf Exoskelette spezialisiert, die den unteren Rückenbereich entlasten sollen: etwa in der Pflege oder der Logistik.

Von links: Das Gründerteam sind Thomas Schmid, Benjamin Großmann und Roman Weiß von der OTH Regensburg.

Von links: Das Gründerteam sind Thomas Schmid, Benjamin Großmann und Roman Weiß von der OTH Regensburg.

Am Whiteboard werden die neuen Konzepte gemeinsam entwickelt.

Am Whiteboard werden die neuen Konzepte gemeinsam entwickelt.

"Hubert" nennt das Gründerteam den „ersten Mitarbeiter“ der engeex GmbH, der für konkrete Produkttests eingesetzt wird.

"Hubert" nennt das Gründerteam den „ersten Mitarbeiter“ der engeex GmbH, der für konkrete Produkttests eingesetzt wird.

Während der Konstruktion eines 3D-Druckteils am Computer.

Während der Konstruktion eines 3D-Druckteils am Computer.

Von links: Thomas Schmid, Benjamin Großmann und Roman Weiß freuen sich über die EXIST-Unterstützung, mit deren Hilfe die engeex GmbH gegründet werden konnte.

Von links: Thomas Schmid, Benjamin Großmann und Roman Weiß freuen sich über die EXIST-Unterstützung, mit deren Hilfe die engeex GmbH gegründet werden konnte. Fotos: Michael Rübel

Benjamin Großmann, Roman Weiß und Thomas Schmid von der Ostbayerischen Technischen Hochschule Regensburg (OTH Regensburg) beschäftigen sich schon seit längerer Zeit mit Exoskeletten. Sie haben festgestellt, dass Exoskelette nicht nur in der Forschung ein interessantes Thema sind, sondern auch unter wirtschaftlichen Aspekten. Ein EXIST-Gründerstipendium gab ihnen nun die Möglichkeit, an ihrer Idee und einem Businessplan zu arbeiten und die engeex GmbH zu gründen.

Exoskelette werden dort eingesetzt, wo Menschen eigentlich Hebevorgänge verrichten und relativ lange in einer gebeugten Haltung stehen müssten, wie zum Beispiel in der Pflegewirtschaft oder in der Logistik. Dabei haben Exoskelette die Form von am Körper tragbaren Robotern oder Maschinen, die die Bewegungen der Trägerin oder des Trägers unterstützen beziehungsweise verstärken. Das Gründerteam der OTH Regensburg hat sich auf Exoskelette spezialisiert, die den unteren Rückenbereich entlasten. „Das Exoskelett wird dabei ähnlich einem Rucksack getragen und nimmt einen Teil der Belastung vom Rücken ab“, so Benjamin Großmann.

Gründerteam mit langjährigem Know-how

Das Gründerteam der engeex GmbH besteht aus den Ingenieuren Benjamin Großmann, Roman Weiß und Thomas Schmid. Diese beschäftigten sich bereits mehrere Jahre im Rahmen ihres Studiums und ihrer Tätigkeit an der OTH Regensburg intensiv mit Exoskeletten und pneumatischer Aktuierung. Benjamin Großmann forscht seit 2012 an den Themen pneumatisch aktuierter Muskeln und Telerobotiksysteme, Roman Weiß untersuchte in seiner Masterarbeit die „Regelungsarchitektur eines pneumatisch aktuierten Muskels“. Thomas Schmid schließlich befasste sich während seiner Tätigkeit als technischer Mitarbeiter mit dem industriellen Einsatz von modernen Leichtbaurobotersystemen und kollaborativen Arbeitsprozessen.

„Smart Exoskeleton“ beschreibt als Arbeitstitel das Projekt

Unter dem Arbeitstitel „Smart Exoskeleton“ konnte das Gründerteam an der Geschäftsidee im Rahmen eines EXIST-Gründerstipendiums (2018–2019) arbeiten. Die Gründer wurden von Brigitte Kauer vom start-up center der OTH Regensburg betreut, fachlicher Mentor war Prof. Dr. Thomas Schlegl, der an der OTH Regensburg die Gebiete Handhabungstechnik und Robotik, Regelungstechnik und Optimierung, Aktorik sowie Grundlagen elektrischer Antriebstechnik lehrt und das Labor Robotik leitet. „Das Gründerstipendium hat es uns ermöglicht, über die Sachmittel unsere Idee erstmals in Form eines Prototyps zu realisieren“, so Thomas Schmid. „Zudem hat es uns Gründern den finanziellen Spielraum gegeben, unsere Idee zu verwirklichen – ohne die Belastung, sich nebenbei seinen Lebensunterhalt verdienen zu müssen.“

„Wir verfolgen mit unserer Gründung die Vision, Menschen eine Unterstützungshilfe zugänglich zu machen, deren Arbeitsplatz bisher sehr schwierig zugänglich war für Automatisierungslösungen, beispielsweise aufgrund der Komplexität oder des Preises. Diesen Personen möchten wir ermöglichen, ohne körperliche Schäden das Rentenalter zu erreichen“, erklärt Roman Weiß.

Kostengünstig, leicht und kraftvoll soll das Exoskelett sein

Die Innovation der engeex GmbH ist die Entwicklung eines kostengünstigen, leichten und kraftvollen Exoskeletts. Von diesem wird sowohl eine passive als auch eine darauf basierende aktive Variante entwickelt. Passiv bedeutet in diesem Fall, dass solche Systeme keinerlei externe Energieversorgung benötigen. Soll ein passives System unterstützend wirken, muss die notwendige Energie zuvor durch den Menschen eingebracht werden, was beispielsweise durch das Aufziehen einer mechanischen Feder erfolgt. Bei aktiven Systemen wird die für die Unterstützung der Trägerin oder des Trägers notwendige Energie extern eingebracht. 

Vorteil: passives System ohne externe Energieversorgung

Das passive System kann sich durch eine Erfindung der engeex GmbH zur Verbesserung der Beweglichkeit und weiteren konstruktiven Details, wie einem flexiblen Gürtel, von bestehenden Systemen differenzieren. Das aktive System erhält zudem einen intelligenten Initiator. Dieser soll die Bewegungsintention der Trägerin oder des Trägers erkennen sowie eine gezielte Bewegungs- und Kraftprofilvorgabe ermöglichen. Diese Vorgabe von Bewegungs- und Kraftprofilen ist eine sehr komplexe Herausforderung, der sich das Gründerteam im Rahmen des EXIST-Gründerstipendiums stellte: Die drei Ingenieure konnten eine solche Regelung entwickeln und an einem Experimentalaufbau erproben.

Patentanmeldung der Innovation eingereicht

Während des Gründerstipendiums konnten der Prototyp der passiven Variante fertiggestellt und eine Patentanmeldung eingereicht werden, denn mit der bewegungsabhängigen Entkopplung der passiven Variante des Exoskeletts gelang eine signifikante Innovation. Zudem konnten mehrere Pilotkunden gefunden werden. Als ein weiterer Meilenstein wurde während der Laufzeit des erfolgreichen EXIST-Gründerstipendiums ein Businessplan erstellt.

Mehr Informationen zu den Förderprogrammen für Existenzgründerinnen und Existenzgründer sind auf der Website des start-up centers der OTH Regensburg unter "Förderprogramme" nachzulesen. Hier steht auch ein Film über die engeex GmbH zur Ansicht bereit.

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