• Ingenieure haben eine leichte und kleine Handpro­these für Kinder und Jugend­liche entwi­ckelt, bei der einzelne Finger aktiv bewegt werden können. Foto: Ansgar Pudenz/Deutscher Zukunfts­preis

Deutscher Zukunftspreis: Sensibler Roboter und Körper in 3D

Zuletzt aktualisiert:

München (dpa) - «Panda» ist gelehrig. Vorma­chen genügt - schon greift der Arm selbst zu. Der neue Leichtbau-Roboter ahmt Bewegungen nach, merkt sich Abläufe - und reagiert sensibel auf Berüh­rung.

Die Forscher der Univer­sität Hannover und des Münchner Techno­lo­gie­un­ter­neh­mens Franka Emika haben einen Jeder­manns-Roboter konstru­iert, der über den indus­tri­ellen Bereich hinaus zum direkten Partner für den Menschen werden soll.

Ihre Arbeit ist mit zwei weiteren Projekten für den Deutschen Zukunfts­preis nominiert. Er ist mit 250 000 Euro dotiert und gehört zu den bedeu­tendsten Wissen­schafts­preisen in Deutsch­land. Bei den anderen Projekten geht es um eine neue Genera­tion von Handpro­thesen - und ein Verfahren, um das Körper­in­nere besser sichtbar zu machen.

Den Indus­trie 4.0-Roboter «Panda» hat der Gründer der Firma Franka Emika und Direktor am Institut für Regelungs­technik der Univer­sität Hannover, Sami Haddadin, bereits auf der Cebit vorge­stellt. Seit Kurzem wird der Roboter im Allgäu gefer­tigt. Kosten: knapp 10 000 ­Euro in der Basis­aus­füh­rung. «Panda» lerne durch Nachma­chen und Üben - wie ein Mensch. «Dadurch wird die Inter­ak­tion zwischen Mensch und Maschine intuitiv», sagt Haddadin.

Der von Haddadin gemeinsam mit seinem Bruder Simon als Mediziner und seinem Kollegen Sven Parusel vorge­stellte Roboter reagiert feinfühlig auf direkten Kontakt. Das verhin­dert Verlet­zungen bei Menschen und Schäden an Gegen­ständen - und macht somit auch den oft disku­tierten Einsatz in der Pflege möglich. Ein Probe­lauf ist in Garmisch-Parten­kir­chen geplant. «Garmi» - so heißt der Gefährte hier - soll dann älteren Menschen daheim helfen: Mikro­welle bedienen, Spülma­schine ausräumen, dem Postboten öffnen - und vielleicht sogar in einem Notfall assis­tieren.

Ebenfalls um eine hochsen­sible Technik geht es bei dem Projekt der Ingenieure von Vincent Systems aus Karls­ruhe. Stefan Schulz, Adrian Andres und Matthias Baßler haben eine leichte und kleine Handpro­these für Kinder und Jugend­liche entwi­ckelt, bei der einzelne Finger aktiv bewegt werden können. Die Entwick­lung sei lange vernach­läs­sigt worden, sagte Schulz. Dabei gehe es um eine wichtige Lebens­phase, in dem es um Zukunfts­pla­nung gehe, um beruf­liche Orien­tie­rung und Sport.

Die Ingenieure präsen­tieren zudem die weltweit kleinsten elektro­ni­schen Einzel­fin­ger­pro­thesen - bisher gab es auch kaum Lösungen für Menschen, denen nur einzelne Finger fehlen. Erstmals soll serien­mäßig ein Tastsinn den Trägern ermög­li­chen, mit der künst­li­chen Hand sensibel und sicher zuzugreifen - selbst wenn sie nicht hinsehen. Elektri­sche Signale der Muskeln steuern die Prothesen, sie müssen nicht mit Knopf­druck bedient werden.

Eine weitere Neuerung für die Medizin kommt aus Erlangen. Graue Schatten und Silhou­etten - viel mehr können die meisten Patienten auf Bildern aus der Computer- und Magnet­re­so­nanz­to­mo­grafie meist nicht erkennen. Die Erlanger Siemens-Forscher Klaus Dieter Engel und Robert Schneider heben nun mit ihrer Technik Organe und Skelett hervor und stellen sie später in 3D dar. Die Bilder zeigen das Innere des Körpers mit seinen Fasern, Blutge­fäßen, Muskeln und Nerven in faszi­nie­render Plasti­zität.

Fast erinnern die Aufnahmen an die Körper­welten-Schau des Anatomen und Erfin­ders der Plasti­na­tion, Gunther von Hagens. Anders als bei ihm handelt es sich aber um Abbilder lebender Menschen. Die Bilder seien nicht nur fotorea­lis­tisch, sondern hyper­rea­lis­tisch, «denn wir können die medizi­ni­schen Daten in einer Weise darstellen, wie man sie in der realen Welt niemals sehen würde».

Die Forscher haben dafür die Technik zur Produk­tion von Anima­ti­ons­filmen auf bildge­bende Verfahren in der Medizin übertragen. Dieses «Cinematic Rende­ring», angewendet etwa in «Der Herr der Ringe», um die Sagen­ge­stalt «Gollum» in den Film einzu­fügen, lässt Betrachter virtuell in den mensch­li­chen Körper eintau­chen.

Was im Studio mit einer meist langwie­rigen Nachbe­ar­bei­tung geschieht, muss in der Medizin schnell gehen. Über einen Algorithmus optimierten die Forscher die Berech­nungen und beschleu­nigten das Verfahren.

Am Univer­si­täts­kli­nikum in Linz und am Univer­si­täts­kli­nikum Erlangen kommt die Technik bereits testweise etwa bei der Vorbe­rei­tung von Opera­tionen zum Einsatz. Sie soll auch Medizi­nern, Thera­peuten oder Pflegern in der Ausbil­dung ein besseres Verständnis vermit­teln.

Bundes­prä­si­dent Frank-Walter Stein­meier verleiht den Preis am 29. November. Welches Projekt ihn bekommt, bleibt bis zuletzt geheim.

Deutscher Zukunftspreis

Franka Emika GmbH

Handprotesen von Vincent Systems

Siemens zu Cinematic Rendering