Konstruktion eines Mechanismus zur Ermöglichung der Bein-Rotation in Exoskeletten

Eine wiederkehrende Herausforderung bei Exoskeletten ist die Übertragung von Kräften und Momenten entlang virtueller Achsen, welche sich im menschlichen Körper befinden. Ein Beispiel hierfür ist die Rotation des Beines um dessen Längsachse. Dieser Freiheitsgrad wird von vielen Exoskeletten nicht abgebildet, was zu einer Einschränkung der Bewegungsfreiheit der Person im System führt. Während für andere Exoskelett-Freiheitsgrade oft einfach der Antrieb neben dem Körpergelenk positioniert werden kann, sodass die Rotationsachsen von Antrieb und Gelenk koaxial liegen, ist dies für die Bein-Rotation jedoch nicht praktikabel, da der Antrieb über der Schulter oder unter dem Fuß liegen müsste, um nicht mit dem Körper zu kollidieren. Im Rahmen dieser Arbeit soll ein Mechanismus für Exoskelette entwickelt werden, welcher die angetriebene Rotation des Beines ermöglicht. Dabei sollen Kräfte und Momente in axialer und radialer Richtung aufgenommen werden können und eine Kollision der Struktur mit der Person im Exoskelett verhindert werden. Der zu entwickelnde Mechanismus soll in zukünftigen Weiterentwicklungen von Exoskeletten verwendet werden können, in denen die Bein-Rotation aktuiert werden soll.