Die in npj Robotics veröffentlichten Forschungsergebnisse eines japanischen RIKEN-Teams haben Aufmerksamkeit erregt. Forscher des RIKEN-Guardian-Robot-Projekts in Japan haben einen neuartigen Exoskelett-Roboter entwickelt, der künstliche Intelligenz nutzt, um die Effizienz der Unterstützung zu verbessern und damit neue Hoffnung für die Mobilitätshilfe in einer alternden Gesellschaft zu wecken.

Exoskelett-Roboter, tragbare Geräte zur Unterstützung körperlich eingeschränkter Nutzer, haben in einer alternden Gesellschaft große Aufmerksamkeit erregt. Um Robotern die Steuerung nach Nutzerintentionen zu ermöglichen, wurden bisher hauptsächlich Verfahren zur Bewegungsabsichtserkennung eingesetzt, oft unter Verwendung von Elektromyographie (EMG). Diese Technologie erfordert jedoch die Platzierung von Sensoren in den Muskeln, deren Anbringung und Kalibrierung zeitaufwändig und mühsam sind, was die praktische Anwendung erschwert.

Um diese Einschränkungen zu überwinden, untersuchte das RIKEN-Team die Kombination von KI mit visuellen Sensoren. Ihr System, dessen künstliche Intelligenz (mittels eines Transformer-Modells) Daten von Kameras in der Nähe der Augen und Bewegungssensoren an Knien und Oberkörper empfängt, unterstützt bei alltäglichen Aktivitäten mit unterschiedlichem Unterstützungsbedarf, wie beispielsweise dem Aufheben von Gegenständen und dem Treppensteigen.

Die experimentellen Ergebnisse sind vielversprechend. Das KI-gestützte System reduzierte die Muskelaktivierung während der Bewegung signifikant und zeigte damit, dass das Exoskelett den Körper des Nutzers effektiv unterstützen kann. Noch wichtiger ist, dass die anhand der Daten eines Nutzers entwickelte Unterstützungsstrategie auf andere Nutzer übertragbar ist. Das Modell ist nutzerübergreifend anpassbar und erfordert kein erneutes Training, wodurch eine zentrale Herausforderung der aktuellen Exoskelett-Technologie gelöst wird.

Laut Junichiro Furukawa, dem korrespondierenden Autor der Studie, eröffnen diese Ergebnisse neue Wege für die zukünftige Anwendung tragbarer Roboter in Bereichen wie Gesundheitswesen, Rehabilitation und Altenpflege. Die Weiterentwicklung solcher Systeme könnte Menschen mit eingeschränkter Mobilität oder Rehabilitationspatienten personalisierte und adaptive Unterstützung bieten und so deren Unabhängigkeit und Lebensqualität verbessern. Co-Autor Jun Morimoto erklärte zudem, dass diese Forschung einen wichtigen Schritt hin zu intelligenten Exoskeletten darstellt. Das auf Transformer basierende KI-System passt sich nicht nur dem aktuellen körperlichen Zustand und der Umgebung des Nutzers an, sondern hat auch das Potenzial, universelle Unterstützung für verschiedene Nutzergruppen zu bieten.

Weitere Informationen: Jun-ichiro Furukawa et al., Multi-task assisted control of exoskeleton robots based on first-person view images and user motion information, npj Robotics (2025).