Projektseminar ExoskeleTUM und studentische Initiative DASH machen mobil

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Mit einem studentischen Team ein Exoskelett, also ein Außenskelett für die unteren Gliedmaße, entwickeln und damit gehbehinderte Menschen remobilisieren - darum geht es im Projektseminar ExoskeleTUM und der studentischen Initiative DASH. Langfristiges Ziel ist die Teilnahme am Cybathlon, das die ETH Zürich organisiert. Die Entwicklung von sogenannten Roboteranzügen erfordert Wissen aus verschiedensten Disziplinen, um Menschen Autonomie zurückzugeben. Chih-Yu Chen und Alexandra Buchmann erzählen, wie aus der Idee ein interdisziplinäres TUM-Projekt wurde.

Chih-Yu Chen (Portrait)
Chih-Yu Chen, wissenschaftliche Mitarbeiterin am Lehrstuhl für Carbon Composites. Bild: Luca Fäth/TUM
Alexandra Buchmann (Portrait)
Alexandra Buchmann, wissenschaftliche Mitarbeiterin am Lehrstuhl für Angewandte Mechanik. Bild: Michael Kreutz/TUM
Illustration eines Exoskeletts welches an der TUM entwickelt wurde
Bild: DASH/TUM
ExoskeleTUM - das interdisziplinäre Projektseminar zur Entwicklung eines Exoskeletts
Bild: Alexandra Buchmann/TUM

Wie wurde die Idee für die studentische Initiative DASH bzw. das Projektseminar ExoskeleTUM geboren?

Chih-Yu: Zum ersten Mal kam ich auf Exoskelette durch mein Forschungsprojekt über rehabilitative Außenskelette in Zusammenarbeit mit dem Imperial College London. Während ich an dem Forschungsprojekt arbeitete, schickte mir einer meiner Kollegen einen Link zur Homepage von Project March, dem Exoskelett-Studententeam der TU Delft. Da habe ich mir gedacht, warum bauen wir nicht auch ein Exoskelett-Studententeam an der TUM auf? Ein Studierendenteam in diesem Bereich ist recht neu und wird die Forschung und Lehre in der biomedizinischen Technik an der TUM weiter vorantreiben. Über einen Freund an der TU Delft lernte ich dann Alexandra Buchmann vom Lehrstuhl für Angewandte Mechanik kennen. Wir haben uns zusammengetan und das studentische DASH-Exoskelett-Team mitbegründet.

Alexandra: Chih-Yu schrieb mich im November 2021 an, da ich Grundlagenforschung im Bereich der Biomechanik des menschlichen Gangs betreibe. Ich war sofort begeistert und zusammen übernahmen wir die Koordination mit dem Ziel, einen studentischen Verein zu starten. Mein Professor Daniel Rixen und PostDoc Daniel Rejewski hatten dann die Idee, das Projekt mit einem Seminar zu verbinden und weitere Lehrstühle mit ins Boot zu holen. Ich übernahm die Konzeption, den Aufbau und die Koordination für das neue Lehrveranstaltungs-Format. Nun sind wir ein Konsortium aus mehreren motivierten Doktorand:innen, einem Post-Doc sowie mehr als zehn Studierenden und suchen Mitstreiter:innen, um das Projekt im großen Stil zu starten.


Was reizt euch persönlich an dem Projekt?

Alexandra: Ich finde es großartig, dass ich meine Forschung auf reale, technische Produkte anwenden kann und damit meinen Betrag an der Technik von morgen leiste. Und außerdem: ein interdisziplinäres Projekt von null auf starten, den Team-Spirit erleben und Technik für ein Mehr an Inklusion von gehbehinderten Menschen einsetzen.

Chih-Yu: Wir helfen querschnittsgelähmten Menschen, wieder aufzustehen - eine gute Sache. Außerdem sind wir ein Team, das aus talentierten Studierenden verschiedener Fächer und Länder besteht. Wir tauschen uns aus und lernen nicht nur den technischen Teil, sondern auch die Art und Weise, wie wir miteinander kommunizieren, um das gleiche Ziel zu erreichen.
 

Welche Vorerfahrungen habt ihr?

Alexandra: Ich habe an der TU München im Bachelor und Master klassisch Maschinenwesen studiert mit dem Schwerpunkt (Bio-)Mechanik und Medizintechnik. Während meines Masters habe ich als Werkstudentin in der Forschungsabteilung des Medizintechnikunternehmens Arthrex gearbeitet und durfte dort wertvolle Erfahrungen im Bereich der Biomechanik für Orthopädie und minimal-invasiven Chirurgie sammeln. Meine Masterarbeit habe ich dann am Klinikum Rechts der Isar in der Forschungsgruppe MITI im Bereich der Endoskopie geschrieben und arbeite jetzt als wissenschaftliche Mitarbeiterin am Lehrstuhl für angewandte Mechanik. Im Rahmen meiner Promotion forsche ich an der Biomechanik des Menschlichen Ganges. Ich bringe Vorerfahrung im Bereich der (Bio-)Mechanik und Anatomie des menschlichen Bewegungsapparates, Biorobotik, Technischer Biomechanik, Neuromuskuläre Modellierung und Mehrkörpersimulation mit. In meiner Promotion liegt der Fokus auf der Simulative Analyse des menschlichen Ganges und ich freue mich sehr, dieses theoretische Wissen nun auch auf Exoskelette anwenden zu können.

Chih-Yu: Ich habe bereits Erfahrung in der Robotik und im mechanischen Design. In der High School war ich Teil des Robotik-Clubs, und wir haben einen Sandsack-Aufnahme-Roboter für den VEX-Robotik-Wettbewerb entworfen und gebaut. Damals haben wir es bis zum VEX-Regionalwettbewerb in Japan und zum Weltwettbewerb in den USA geschafft. Während meines Bachelorstudiums habe ich ein Forschungsprojekt im Bereich Soft-Robotik durchgeführt, das mir einen Einblick in den medizinischen Einsatz von Robotern verschaffte. In meinem Masterstudium entwarf ich eine Armprothese für einen 8-jährigen Amputierten, um seinen Traum vom Gitarrenspiel zu verwirklichen. Diese Erfahrungen haben mein Interesse an biomedizinischer Technologie geweckt, so dass ich mich für die Entwicklung eines Exoskeletts für querschnittsgelähmte Patienten begeistern konnte.
 

Ihr sucht weitere engagierte Studierende: Welche Kenntnisse und Erfahrungen sollten diese mitbringen?

Alexandra: Talente aus allen Bereichen werden benötigt: Wir suchen Studierende in den Bereichen Strukturdesign, Programmierung, Elektrotechnik, Robotik und Steuerung, Mensch-Maschine-Interaktion und vielem mehr. Damit das Team voll funktionsfähig ist, brauchen wir außerdem Studierende mit künstlerischen Fähigkeiten und für die Öffentlichkeitsarbeit.

Chih-Yu: Am wichtigsten ist jedoch, dass jeder, der dem Team beitreten möchte, mit großer Leidenschaft und Motivation an der Entwicklung eines Exoskeletts arbeitet und Zeit in den Club investieren kann, um das Ziel zu erreichen. Weitere Informationen über die offenen Stellen finden Sie unter www.tum-dash.de.

 

Über das Projekt

Im Seminar entwickeln Studierende in einem interdisziplinären Team den ersten Prototyp eines Exoskeletts. Um diese komplexe Aufgabe zu meistern, haben sich vier Lehrstühle der TUM School of Engineering and Design zusammengeschlossen: der Lehrstuhl für Angewandte Mechanik, der Lehrstuhl für Ergonomie, der Lehrstuhl für Carbon Composites und der Lehrstuhl für Leichtbau und Produktentwicklung. In regelmäßigen Projekttreffen synchronisieren sich die Gruppen der Lehrstühle und erlernen wichtige Fähigkeiten u.a. bezüglich Projektorganisation und Teamarbeit. Der Projektauftakt, eine Halbzeitpräsentation und die Abschlusssitzungen sind gemeinsame Veranstaltungen für alle Teams.

Projektbeschreibung und Aufgabenverteilung

 

Projektseminar ExoskeleTUM

Du studierst im Bachelor Maschinenwesen an der TU München und bist mindestens im fünften Semester? Dann bewirb dich jetzt und werde Teil des Projektseminar-Teams ExoskeleTUM! Sende deine Bewerbung (Lebenslauf, kurzes Motivationsschreiben, aktueller Notenauszug) mit Angabe der Prioritäten und deiner Matrikelnummer an das Zentrum für Schlüsselkompetenzen: projektseminar-mw.zsk@ed.tum.de

Studentische Initiative DASH

Du findest Exoskelette ein spannendes Thema und möchtest auch nach dem Abschluss des Projektseminars Teil des Teams bleiben? Oder du studierst andere Fachrichtungen wie Informatik, Ingenieur- oder Naturwissenschaften oder Wirtschaft im Bachelor ab dem 5ten Semester oder im Master, die im Studienplan kein Projektseminar vorsehen? Dann werde Teil der studentischen Initiative DASH und treibe die Entwicklung in deiner Freizeit voran. DASH ist voll umfänglich mit der Arbeit der Projektseminar-Teams synchronisiert und du kannst dich in verschiedensten Positionen verwirklichen: Ob als Projekt-, Team- oder Operationsmanager*in, Ingenieur*in für Embedded Systems, Gelenkregelung oder Frame Design, IT-Spezialist*in oder PR-Beauftragte*r. Das Bewerbungsformular mit allen derzeit offenen Positionen findest du hier