Bionik in der Medizin Der Rollstuhl, der über zusätzliche Beine verfügt

Redakteur: Dipl.-Ing. (FH) Hendrik Härter

Treppen und andere Hindernisse sind für einen Rollstuhlfahrer ein Problem. Wissenschaftler der TU München haben einen wendigen Rollstuhl entwickelt, der nicht nur schmale Treppen erklimmt (mit Video).

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Einen Rollstuhl, der auch enge Treppen steigen kann, haben Forscher der TU München entwickelt. Das Gefährt verfügt über zwei zusätzliche Füße.
Einen Rollstuhl, der auch enge Treppen steigen kann, haben Forscher der TU München entwickelt. Das Gefährt verfügt über zwei zusätzliche Füße.
(Bild: Uli Benz / TU Muenchen)

Ein Rollstuhl, mit dem sich Treppen steigen lassen, ist eine praktische Angelegenheit. Mit dem Me-Bot haben wir bereits über ein Projekt aus den USA berichtet. In die Liste der treppensteigenden Rollstuhle finden sich auch Schweizer Studenten der ETH Zürich.

Forscher der Technischen Universität München (TUM) haben jetzt ebenfalls einen treppensteigenden Rollstuhl entwickelt, der sich zudem selbst stabilisiert. Außerdem ist er wendig und schmal, weshalb die Entwickler ihn auf eine Achse beschränkten.

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Im Gegensatz zu einem zweiachsigen Rollstuhl lassen sich Bewegungen nach vorn, zurück oder Drehungen um die eigene Achse fast zeitgleich ausführen. Der Rollstuhl hält sich nach dem Prinzip des inversen Pendels aufrecht. Jede kleine Lageveränderung wird erkannt und vom Antrieb sofort kompensiert.

Rollstuhl nach dem bionischen Prinzip

Doch wie soll der Rollstuhl die Treppen überwinden? Bisherige Konzepte verwendeten Raupen oder Gleitrollen. „Diese Rollstühle müssen aber geführt werden“, erklärt Prof. Bernhard Wolf vom Heinz-Nixdorf-Lehrstuhl der TUM. „Das heißt, eine weitere Person muss aufpassen, dass der Stuhl nicht umkippt. Auch haben die Rollstühle einen großen Wendekreis – schmale Treppenhäuser können sie nicht bewältigen.“

So erklimmt der Rollstuhl eine Treppe

Die Wissenschaftler entschieden sich für ein bionisches Konzept. Zwei zusätzliche „Füße“, die sich ähnlich wie menschliche Beine aus Ober- und Unterschenkel zusammensetzen, sind am Rollstuhl angebracht. Erkennen die Ultraschallsensoren des Fahrwerks die Treppe, fährt der Rollstuhl rückwärts auf die Treppe zu, bis die beiden Räder die erste Stufe berühren. Anschließen fahren die „Füße“ aus, wobei sich der Rollstuhl anhebt. Elektromotoren schieben die Beine des Rollstuhls auf die nächsthöhere Stufe. Das Kamerasystem stellt dabei sicher, dass sich der Rollstuhl auf der Stufe befindet und nicht etwa an der Kante.

Mithilfe dieser Technik können auch sehr enge Treppen bewältigt werden – mit Ausnahme von Wendeltreppen. Dann fahren die Beine wieder ein und das Fahrwerk schaltet wieder in den Fahrmodus um. Der Rollstuhl kann so auch Treppen wieder hinabsteigen.

Mehr als ein Rollstuhl – echter Mobilitätsersatz

Mithilfe eines Prototyps konnten die Ingenieure zeigen, dass ihr Prinzip funktioniert. Das Konzept geht allerdings über das Treppensteigen hinaus. „Wir wollen, dass die Menschen mit dem Rollstuhl einen echten Mobilitätsersatz haben“, sagt Wolf. So könnte er etwa als Autositz verwendet werden. Er müsste nicht immer zusammengeklappt und im Kofferraum verstaut werden. Auch wäre es nicht nötig, dass sich der Nutzer aus dem Autositz wieder auf den Rollstuhl heben muss. Da er einen Innenantrieb besitzt, ist er schmaler wie ein Standardrollstuhl.

Noch sind die möglichen Industriepartner jedoch zurückhaltend. „Ich denke, der Grund ist, dass das Prinzip einmal technisch ein bisschen komplex ist und dann gibt es natürlich bereits die standardisierten Rollstühle.“ Wolf ist überzeugt, dass die Nachfrage nach dem bionischen Rollstuhl sicher hoch wäre – denn er würde zwar mehr kosten als ein Standard-Rollstuhl, dafür bietet er seinen Nutzern aber auch die Möglichkeit, sich freier zu bewegen.

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