Cybathlon 2016: Wettkampf für Parathleten mit robotischen Hilfsmitteln

Zeichnung von einer Person mit zwei Armprothesen. (Bild: ETH)
Für den Workshop in Zürich werden Armprothesenträger gesucht. (Bild: ETH)

Die ETH Zürich organisiert 2016 den Cybathlon, einen Wettkampf in sechs Disziplinen für Sportler mit starker Behinderung. Unterstützung erhalten die Teilnehmer dabei von Robotertechnik.

Während wir noch die faszinierenden Bilder aus Sotschi, Russland, vor Augen haben, wo Spitzenathleten mit Behinderung die Winter-Paralympics bestritten, planen Schweizer Wissenschaftler schon eine neue Form von Olympiade, den Cybathlon, welcher es dank Einsatz von Robotertechnologien auch Athleten mit stärkeren Einschränkungen ermöglichen wird anzutreten.

Mit dem Cybathlon soll erreicht werden, dass sich die Forschungslabore und Firmen Gedanken machen, wie die verschiedenen technischen Hilfsmittel nicht nur leistungsfähiger gemacht werden können, sondern auch alltagstauglicher. Die Zufriedenheit und Akzeptanz unter den Nutzern soll letztendlich steigen, und die Lebensqualität besser werden.

Zeichnung von Rollstuhlfahrern, welche einen Parcours absolvieren. (Bild: ETH)
Rollstuhlgebundene Piloten steuern einen motorisierten Rollstuhl über einen Kurs mit alltäglichen Hindernissen. (Bild: ETH)

Austragungsort Zürich

Der Cybathlon findet am 8. Oktober 2016 in der Swiss Arena in Kloten Zürich statt. Es wird ein Wettkampf für „Piloten“ werden, die robotergestützte Technik und Assistenzsysteme benutzen dürfen.

Die Teams bestehen aus einem oder mehreren Piloten und dem Technologieentwickler (z.B. Forschungslabor, Firma) und werden in einer von sechs Disziplinen gegeneinander zum Wettkampf antreten.

Die sechs Disziplinen:

-    Power-Prothesenrennen: Piloten mit einer Beinamputation verwenden eine aktuierte Beinprothese und absolvieren so einen Parcours mit Hindernissen aus dem täglichen Leben.

-    Geschicklichkeitsparcours mit Armprothesen: Athleten mit einer Oberarmamputation verwenden eine aktuierte Armprothese, um damit alltagsrelevante ein- und zweihändige Bewegungsaufgaben schnellstmöglich zu absolvieren.

-    Exoskelett Hindernisparcours: Piloten mit einer Querschnittlähmung absolvieren einen Hindernisparcours mittels eines motorisierten Exoskeletts.

-    Power Rollstuhlrennen: Rollstuhlgebundene Piloten steuern einen motorisierten Rollstuhl über einen vorgegebenen Kurs mit alltäglichen Hindernissen wie Stufen und Rampen.

-    Hirngesteuertes Autorennen: Stark gelähmte Piloten steuern Kraft ihrer Gedanken einen Avatar mittels einer Hirn-Computer-Schnittstelle (Brain Computer Interface, BCI) entlang eines computeranimierten Rennparcours.

-    Radrennen mit elektrischer Muskelstimulation: Piloten mit einer kompletten Querschnittlähmung können mittels elektrisch stimulierter Muskeln ein Radrennen absolvieren.

Zeichnung von Piloten mit einer Hirn-Computer-Schnittstelle. (Bild: ETH)
Stark gelähmte Piloten steuern Kraft ihrer Gedanken einen Avatar mittels einer Hirn-Computer-Schnittstelle entlang eines computeranimierten Rennparcours. (Bild: ETH)

Jede Disziplin hat seinen eigenen Parcours mit Hindernissen und Aktivitäten, die speziell darauf ausgerichtet sind, das optimale Zusammenspiel zwischen den Piloten und ihren technischen Hilfsmitteln unter realistischen Umweltfaktoren zu testen. Die Teams aus Entwicklern und Piloten werden im Vorfeld zusammenarbeiten, um Assistenzsysteme zu entwerfen, welche funktional und praktisch sind für die geplanten Parcours.

Zusammenspiel von Forschung, Hochschulen und Industrie

Bisher war der Einsatz von elektronischen oder robotischen Hilfsmitteln bei den Paralympischen Spielen ausgeschlossen. Der Cybathlon bietet die Möglichkeit, dass sich die Piloten nun auch mit technischen Hilfsmittel messen können. Eine Hauptzielgruppe sind Athleten, deren motorische Fähigkeiten nicht ausreichen, um sich ohne moderne Hilfsmittel mit anderen im Wettkampf zu messen. Um diesen Athleten die Teilnahme zu ermöglichen, sind jegliche robotische Assistenzsysteme erlaubt. Die wesentliche Einschränkung besteht darin, dass die Systeme von ihren Trägern kontrolliert werden müssen, und über eine eigene Stromversorgung verfügen, ohne Verbindung an eine zentrale Einheit.

Durch diesen Anlass werden Zuschauer über Herausforderungen für Menschen mit Handicap aber auch über technische Möglichkeiten informiert und es wird die Zusammenarbeit zwischen Forschenden in der Industrie und an den Hochschulen vertieft. Wir gehen davon aus, dass somit Barrieren zwischen Menschen mit Handicap, der Gesellschaft und der Wissenschaft abgebaut werden können.

Text: Prof. Dr. Robert Riener, ETH Zürich & Uniklinik Balgrist - 04/2013

Bilder: ETH Zürich

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