Das EU-Forschungsprojekt Eccerobot hat einen menschenähnliche Roboter mit Knochen, Muskeln und Sehnen gebaut. Er besteht aus einem Skelett aus Polycaprolacton (PCL, Polymorph), an dem Muskeleinrichtungen sitzen. Im ganzen Roboter sind für jeden Muskel 80 Aktuatoren untergebracht. Diese bestehen aus einem Maxon-Motor mit Getriebe und Encoder, einer Spindel, einer Drachenschnur und einem Gummiband.

Ein Beispiel erläutert das Bewegungsprinzip: Der Arm von Eccerobot ist aus zwei Polymorph-Knochen gebaut, an denen die künstlichen Muskeln befestigt sind. Die Drachenschnur verbindet die Spindel auf dem Getriebe mit dem Gummiband, das auf der anderen Seite am Knochen fixiert ist. Um den Muskel anzuspannen, dreht der Gleichstrommotor die Spindel, auf der sich die Drachenschnur aufrollt. Dadurch zieht sie über das elastische Gummiband langsam den Unterarm heran.

Der koreanische Albert Hubo kann sogar gehen, sprechen, Personen erkennen und seine Gesichtszüge verändern. Er weist 66 Freiheitsgrade (aktive Gelenke) auf, misst 137 cm und wiegt 57 kg. Er wird als Unterhaltungsmedium und in der Altenpflege eingesetzt. Sein „Gesicht" wird von 28 Antrieben bewegt und kann Gebärden wie Freude, Traurigkeit, Wut oder Erstaunen ausdrücken. Für die Arme sind 14, für die Hände 10 Antriebe im Einsatz. Die Taille wird von einem und die Beine von 10 Motoren angetrieben.

Das japanische Unternehmen Cyberdyne wiederum hat ein künstliches Skelett zum Überziehen entwickelt. HAL-5 wiegt 23 kg und ist mit vielen Sensoren, Elektromotoren und einem Kleincomputer bestückt. HAL steht für Hybrid Assistive Limb. Es ermöglicht dem Träger, körperliche Einschränkungen zu kompensieren oder schwere Lasten zu tragen.

Es wird wie eine Ritterrüstung übergezogen. In Kunststoffschienen eingebaute DC-Motoren und Sensoren werden an Armen und Beinen fixiert. Die biokybernetische Steuerung stützt sich auf Sensoren, die auf der Haut befestigt werden und Nervenimpulse abgreifen. Der On-Board-Rechner wertet die Signale aus und erkennt so, ob der Träger gehen oder stehen will und steuert die Stellwinkel der Gelenke entsprechend. Auf diese Impulse reagieren die bürstenlosen Motoren in Sekundenbruchteilen, fast genauso schnell wie das körpereigene Nerven-Muskel-System auf die Signale vom Gehirn.

Speziell für armamputierte Menschen haben Forscher aus Wien eine Armprothese entwickelt, die sich durch Gedanken steuern lässt. Die intelligente Prothese kann gezielt über jene Nerven angesteuert werden, die auch ursprünglich für die Bewegung des Armes zuständig waren.

Voraussetzung ist ein operativer Eingriff – ein selektiver Nerventransfer. Über im Prothesenschaft eingearbeitete Elektroden werden die Nervensignale abgenommen und mittels Analyseverfahren in die gewünschte Bewegung umgewandelt. In der neuesten Prothesenentwicklung bewegen Maxon-Antriebe zwei Endglieder eines Fingers, die Fingerwurzel sowie das Daumenglied und sorgen damit für die Umsetzung in präzise Hand- und Fingerbewegungen.

Maxon Motor AG www.maxonmotor.com