Bevor Sie sich für ein motorisiertes Exoskelett entscheiden, fragen Sie sich vielleicht, wie es sich anfühlt, wenn Motoren Ihre Beine unterstützen. Werden Sie dadurch in einen festen Rhythmus gezwungen, insbesondere beim Abbremsen oder Bergaufgehen? Unsere Ascentiz H-Serie ist so konzipiert, dass sie Ihren Bewegungen folgt. Diese motorisierten Hüftexoskelette sitzen um Taille, Hüfte und Oberschenkel, wo ihre Motoren Ihre Beine unterstützen. AI OmniTerrain™, das adaptive Bewegungssteuerungssystem der Serie, passt die Unterstützung an Ihre Bewegungen an. Sie bestimmen das Tempo, und die motorisierte Unterstützung passt sich der Anstrengung jedes Schrittes an. H Pro und H Ultra gehören zu dieser Serie. Dieser Artikel konzentriert sich auf H Ultra, das höhere Spitzenleistung und Drehmoment für anspruchsvolle Wanderungen und Klettertouren bietet.
Damit sich diese Unterstützung natürlich anfühlt, reicht es nicht aus, nur zu erkennen, dass man geht. Innerhalb eines Schrittes wechselt das Bein von der Gewichtsverlagerung zum Vorschwingen. Auf einer Strecke ändern sich auch Tempo und Steigung. Die Unterstützung muss sich an beides anpassen.
Warum ist das Timing eines einzelnen Schrittes wichtig?
Verfolgen Sie Ihren rechten Fuß durch einen vollständigen Schritt. Er berührt den Boden, bleibt fest auf dem Boden, während sich Ihr Körper darüber bewegt, hebt den Boden wieder ab und schwingt nach vorne, um erneut den Boden zu berühren. Die Phase, in der der Fuß den Boden berührt, wird als Standphase bezeichnet; die Phase, in der sich der Fuß in der Luft befindet, als Schwungphase.
Ihre Hüfte hat während dieser Abfolge unterschiedliche Aufgaben. Während Ihr Fuß auf dem Boden steht, unterstützen die Hüftmuskeln die Bewegung und schwingen Ihren Körper über das Bein.
Wenn das Bein nach vorne kommt, beugt sich die Hüfte, um den Oberschenkel für den nächsten Fußaufsatz nach vorne zu bringen. Die motorisierte Hüftunterstützung muss mit diesen wechselnden Bewegungen kompatibel sein.
Wenn die Unterstützung hilft, den Oberschenkel im richtigen Moment nach vorne zu bringen, übernimmt der Motor einen Teil der Arbeit beim Anheben und Vorschieben des Beins. Das ist besonders beim Klettern hilfreich, wo sich dieselbe Bewegung Schritt für Schritt wiederholt.
Ein Zug, der am falschen Punkt anhält, kann sich anfühlen, als würde das Gerät gegen Sie ziehen. Möglicherweise müssen Sie Ihre Muskeln anspannen, um dem entgegenzuwirken, oder einen Schritt verkürzen, um ihn auszugleichen. Durch die Anpassung der Kraft an Ihre Bewegung unterstützt der Motor den von Ihnen beabsichtigten Beinschwung.
Ingenieure bezeichnen die Position innerhalb dieses sich wiederholenden Zyklus als Gangphase. Sie beantwortet eine präzise Frage: Wo befindet sich das Bein im aktuellen Schritt? Um diese zeitliche Referenz zu nutzen, benötigt ein motorisiertes Exoskelett eine Möglichkeit, Ihre Bewegung zu erfassen und in Motorbefehle umzuwandeln.
Wie wird aus einer Gehbewegung motorische Unterstützung?
Dieser Prozess beginnt mit Sensoren, die Bewegungsdaten liefern. Ein Controller – das Rechen- und Steuerungssystem des Geräts – interpretiert diese Daten und sendet Befehle an die Motoren. Die Motoren erzeugen dann Kraft über die Verbindungen des Geräts und den Kontakt mit dem Träger.
Der Controller wandelt diese Daten in Entscheidungen darüber um, wann und wie viel Kraft er einsetzen soll. An der Hüfte hilft die entstehende Drehkraft, den Oberschenkel zu bewegen und übernimmt so einen Teil der Arbeit beim Vorwärtsbewegen des Beins. Unsere Erklärung zum Hüftexoskelett untersucht genauer, wo diese Unterstützung im Körper wirkt.
Der Controller muss zwei verschiedene Fragen beantworten:
Was tun Sie? Die Bewegungserkennung identifiziert eine Aktivität, wie z. B. Gehen oder Treppensteigen, um die Art der benötigten Unterstützung zu bestimmen.
Wo befindet sich Ihr Bein im Schritt? Die Gangphasenschätzung verfolgt den Fortschritt der Bewegung und hilft dabei, die Unterstützung an der richtigen Stelle zu platzieren.
Forschungen zu Hüftexoskeletten zeigen, warum die Positionsbestimmung innerhalb eines Schrittes eine andere Aufgabe ist als die Auswahl des Unterstützungsmusters für die jeweilige Aktivität. Für einen Geher ist das praktische Ziel eine Unterstützung, die sowohl auf die Beinbewegung als auch auf die sich ändernde Route reagiert – die alltägliche Aufgabe adaptiver Unterstützung.
Was ändert sich, wenn Sie schneller gehen oder einen Anstieg beginnen?
Wenn Sie Ihr Gehtempo erhöhen, bleibt weniger Zeit für jeden Schritt. Würde die Unterstützung das Timing vorheriger, langsamerer Schritte wiederholen, könnten Sie bereits mitten in einer Beinbewegung sein, bevor die Hilfe eintrifft. Ein reaktionsschnelles Timing hilft dem Motor, diese Bewegung währenddessen zu unterstützen, wodurch es einfacher wird, das gewählte Tempo beizubehalten.
Ein Anstieg bringt eine weitere Veränderung mit sich. Ihre Beine müssen Ihren Körper beim Vorwärtsgehen unterstützen. Selbst bei gleichem Tempo ist Bergaufgehen etwas anderes als Gehen auf ebener Fläche. Ein sinnvolles Assistenzsystem muss daher sowohl auf die ausgeführte Bewegung als auch auf deren Rhythmus reagieren.
AI OmniTerrain bringt diesen adaptiven Ansatz in unsere H-Serie. Beim H Ultra erkennt es 16 Bewegungsszenarien, darunter langsames Gehen, Gehen, Treppensteigen und Bergaufwandern. Das System passt die Unterstützung an Ihre sich ändernde Bewegung an und hilft Ihnen so bei der wiederholten Belastung Ihrer Beine auf einer Strecke, die sowohl einen Anlauf als auch einen Anstieg beinhaltet.
Der H Ultra wechselt mit einer Reaktionszeit von 0,2 Sekunden zwischen den Bewegungsmodi, sodass sich die Unterstützung beim Wechsel von einer Aktivität zur anderen anpasst. Auf einem ansteigenden Weg hilft dieser schnelle Übergang, die passende Unterstützung für den Anstieg bereitzustellen. Er beschreibt den Wechsel des Bewegungsmodus; die zeitliche Abstimmung der Unterstützung innerhalb jedes Schrittes bleibt eine separate Aufgabe.
Menschen erreichen denselben Weg auch mit unterschiedlichen Gangmustern. Die H-Serie nutzt ein KI-Modell, das mit großen Datensätzen trainiert wurde, die verschiedene Nutzer und Gangmuster, einschließlich älterer Erwachsener, repräsentieren. Das Training mit dieser Vielfalt unterstützt das Ziel, Ihre Bewegung beim Gehen in Ihrem eigenen Tempo zu erkennen.
Wie macht die adaptive Steuerung die Leistung des H Ultra nutzbar?
Der H Ultra kombiniert bewegungssensitive Unterstützung mit 1100 W Spitzenleistung und 48 Nm Spitzendrehmoment. Drehmoment ist die Drehkraft an den Gelenken; Leistung beschreibt, wie schnell die Motoren mechanische Arbeit verrichten können. Diese Eigenschaften helfen den Motoren, anspruchsvolle Beinbewegungen, einschließlich wiederholter Bergauf-Schritte, zu übernehmen.
Auch die physische Verbindung ist wichtig. Die Hüftmotoren der H-Serie leisten Unterstützung über seitliche Verbindungsstücke an den Oberschenkeln. Wenn diese Motoren die Beine bewegen, teilen sie sich die Arbeit, die der Träger sonst durch Muskelkraft leisten müsste. Der H Ultra kann die körperliche Anstrengung um ca. 40 % reduzieren. Eine Wanderroute kann von einem leichten Anstieg zu einer längeren Steigung und dann wieder zu einem sanfteren Abschnitt wechseln. Der H Ultra kombiniert die nötige Unterstützung für anspruchsvolle Schritte mit einer Steuerung, die sich diesen Veränderungen anpasst. So können Sie beim Aufstieg weniger Kraft aufwenden und haben mehr Energie für den weiteren Weg. Weitere Informationen zur Technik finden Sie unter „Was 1100 W auf dem Trail bedeuten“. Entdecken Sie den Ascentiz H Ultra für leichtere Anstiege und eine motorisierte Unterstützung, die sich Ihrem Tempo anpasst. So bleibt Ihnen nach dem Aufstieg mehr Energie, um Ihren Weg zu genießen.
