James Dyson Award 2013 Gewinner ist das Projekt „Titan Arm“

Der James Dyson Award geht heuer erstmalig an ein Projekt aus den USA:

Titan Arm  – ein geniales kostengünstiges humanes Exoskelett gewinnt den James Dyson Award 2013

 

Fotocredit: Dyson

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Titan Arm, ein batteriebetriebener Oberkörper-Roboterarm, der die menschliche Kraft unmittelbar verstärkt, hat den 2013 James Dyson Award gewonnen. Durch die Erhöhung der Armkraft um 20 Kilo, unterstützt Titan Arm die Rehabilitation von Patienten mit Rückenverletzungen und ermöglicht ihnen, Muskeln wiederaufzubauen und die motorische Kontrolle wieder zu erlernen. Die Exoskelett-Technologie hilft auch Menschen, die bei ihrer täglichen Arbeit schwere Gegenstände heben müssen.

 

Nach Angaben des Arbeitsministeriums der Vereinigten Staaten ist der manuelle Transport die Hauptverletzungsursache bei amerikanischen Arbeitnehmern und bei vier von fünf der Verletzungen ist der untere Rückenbereich betroffen. Insgesamt kosten Verletzungen des Oberkörpers den amerikanischen Staat jährlich 50 Milliarden US$ (ca. 37 Milliarden Euro).

 

Ein Team aus vier Maschinenbaustudenten der University of Pennsylvania widmete sich über acht Monate der Entwicklung von Titan Arm.  Das gewonnene Preisgeld in der Höhe von 45.000 US$ (ca. 33.300 Euro) wird in die Weiterentwicklung, diverse Tests und schließlich in die Vermarktung gesteckt. Das Team hat sich zum Ziel gesetzt, den Arm mit Hilfe modernster 3D-Drucktechniken auf spezifische Anwender individuell abzustimmen. Die University of Pennsylvania erhält weitere 16.000 US$ (ca. 11.800 Euro) von James Dyson Foundation für die Investition in die Rapid Prototyping-Ausstattung.

 

James Dyson sagte dazu: „Der Titan Arm ist ohne Zweifel eine ausgeklügelte Konstruktion, aber wenn das Team noch dazu moderne, schnelle und relativ kostengünstige Herstellungstechniken einsetzt, wird das Projekt sogar noch interessanter.“

 

Der Titan Arm-Prototyp kostet in der Herstellung 2.000 US$ (ca. 1.480 Euro), dies bedeutet eine erhebliche Kostenreduktion gegenüber Exoskelett-Modellen, die zurzeit mehr als 100.000 US$  (ca. 74.000 €) kosten. Das Titan Arm-Team hofft, dass die Konstruktion für weniger als 10.000 US$ (ca. 7.400 Euro) im Handel verfügbar sein wird.

 

Fotocredit: Dyson

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Nick Parrotta vom Titan Arm-Team: „Wir wollten, dass der Titan Arm erschwinglich ist, da Exoskelette meist nicht von den Krankenkassen übernommen werden. Dies war ausschlaggebend für unsere Konstruktions-Entscheidungen und für die eingesetzten Materialien. Die meisten Elemente werden aus kostengünstigem Aluminium gefertigt.“

Über Titan Arm

 

Titan Arm löst zwei unterschiedliche Probleme:

  • Gegenwärtige Exoskelett-Projekte konzentrieren sich vorwiegend auf den Unterkörper, während Lösungen für Verletzungen des Oberkörpers von der Industrie aufgrund der komplizierten Reproduktion von Armbewegungen häufig vernachlässigt wurden. Der Titan Arm verstärkt die Armkraft, während die steife Rückseite die Körperhaltung aufrecht erhält und die Schultergurte das Gewicht gleichmäßig verteilen. Der endgültige Prototyp verfügt über eine Schulter mit drei Drehgelenken, die dem Anwender einen freien Bewegungsumfang ermöglichen, der ideal für die Physiotherapie geeignet ist. Diese Gelenke ermöglichen die gemeinsame Rotation zweier Bauteile, ähnlich wie bei einem Ellbogen.
  • Ständige Fahrten zum Krankenhaus sind kostspielig und unkomfortabel. Die Sensoren des Titan Arms erfassen die Bewegungen des Nutzers und leiten die Daten an Ärzte zwecks einer Ferndiagnose weiter, was die Physiotherapie für die Patienten komfortabler gestaltet.

 

Das Team:

  • Das Titan Arm-Team besteht aus Maschinenbaustudenten der University of Pennsylvania. Die erhalten 45.000 US$ (ca. 33.300 €) für die Weiterentwicklung ihres Prototyps und die Konstruktionsabteilung der Universität erhält weitere 16.000 US$ (ca. 11.800 €).
  • Elizabeth Beattie ist Doktorandin für Maschinenbau im ersten Jahr. Sie verfügt über fünfjährige Erfahrung in der Orthopädiebranche.
  • Nick McGill ist in einem Master-Studiengang für Robotik eingeschrieben. Er ist besonders an eingebetteten Systemen und mechanischer Konstruktion interessiert.
  • Nick Parrotta ist in einem Master-Studiengang für Maschinenbau eingeschrieben, und auf Konstruktions- und Herstellungsverfahren spezialisiert.
  • Niko Vladimirov machte seinen Abschluss im Jahr 2013. Er arbeitet jetzt für IDEO, ein namhaftes Entwicklungs- und Innovationsunternehmen in Kalifornien, das an der Pionierarbeit für die erste Maus von Apple beteiligt war. Sein Interesse gilt vorrangig der Synthese von Mechatronik und mechanischer Konstruktion.

 

 

Fotocredit: Dyson

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James Dyson vergab heuer den zweiten Platz an zwei Projekte. Jedes erhält 16.000 US$

(ca. 11.800 Euro) für die Weiterentwicklung.

 

Die Zweitplatzierten

 

JAPAN – Handie

 

Fotocredit: Dyson

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Problem: „Geschickte“ Handprothesen sind sehr teuer.

Lösung: Handie ist eine erschwingliche Handprothese, die mithilfe von myoelektrischen Sensoren Hirnsignale erkennen kann. Die Kosten können durch die Verwendung eines Smartphones zur Berechnung der elektronischen Impulse auf der Hautoberfläche reduziert werden. Alle Komponenten der Handprothese können mithilfe eines 3D-Druckers einfach geändert und reproduziert werden.

„Handie ist äußerst anpassungsfähig. Durch die Nutzung der 3D-Drucktechnik und der Fortschritte der Smartphone-Technologie hat die Konstruktion das Potenzial, das Leben von Menschen zu verändern, die sich keine Hightech-Prothesen leisten können.“ – Jean-Baptiste, Senior Design Engineer bei Dyson

NEUSEELAND – Cortex

Fotocredit: Dyson

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Problem: Herkömmliche Gipsverbände sind nicht wasserfest. Sie sind darüber hinaus schwer, hässlich, schnell übelriechend und führen zu Juckreiz. Gipsverbände lassen sich nicht wiederverwerten.

Lösung: Cortex ist ein 3D-gedrucktes Kunststoff-Fixierverbandsystem. Es ist wiederverwertbar und leicht, ergonomisch, wasserfest und luftdurchlässig. Nach der 3D-Scanneraufnahme der Extremität wird ein eng sitzender Gussverband mit lokaler Verstärkung an der Frakturstelle erstellt.

„Die 3D-Drucktechnik bietet ein breites Anwendungsspektrum, die Stärke dieser Konstruktion liegt aber in der Belüftung und dem intelligenten Stützsystem.“ – Henry, Senior Design Engineer bei Dyson

 

Anmerkungen für die Redakteure:

Nationale Erfolge

Der nationale Gewinner des JDA 2013 ist Manuel Herndler mit seinem Projekt MUST –Mobile Ultra Sound Technology.

Dieses Jahr schafften es gleich zwei österreichische Projekte ins Finale (Top 20) des James Dyson Award 2013.

  • sono von Rudolf Stefanich, Universität für Angewandte Kunst Wien
  • COMB – Muldenkipper von Rotyslav Akselrud und Philip Schütz, FH Joanneum Graz

 

HINWEISE FÜR REDAKTEURE:

 

Der James Dyson Award (JDA)

 

  • Auf der Website www.jamesdysonaward.org finden Sie generelle Informationen zum James Dyson Award, sowie alle diesjährigen Beiträge.
  • Der Wettbewerb ist offen für alle Studenten (oder Absolventen innerhalb von vier Jahren nach Hochschulabschluss), die in Australien, Belgien, Deutschland, Frankreich, Großbritannien, Irland, Italien, Japan, Kanada, Malaysia, Neuseeland, Niederlande, Österreich, Russland, Schweiz, Singapur, Spanien oder in den USA Produktgestaltung, Industriedesign oder Ingenieurwissenschaften studieren bzw. studiert haben.

 

  • Der James Dyson Award wird von der James Dyson Foundation verliehen, einer registrierten Stiftung, die sich der Förderung von Entwicklungs-, Technologie- und Ingenieurstudiengängen sowie der Unterstützung medizinischer Forschungsstiftungen und lokaler Gemeindeprojekte verschrieben hat. Die James Dyson Foundation kooperiert mit Schulen und Hochschulen sowohl in Großbritannien als auch auf internationaler Ebene.

 

  • Im Jahr 2012 hat Dan Watson, der Erfinder von Safety Net den internationalen Preis gewonnen. Safety Net sind leuchtende Ringe, die nachträglich in jedes Fischernetz eingefügt werden können um dem kleinen Beifang eine sichere Flucht zu ermöglichen. Dadurch kann der Beifang, der die Ursache für den Schwund von Fischbeständen ist, verringert werden. Fast die Hälfte der gefangen Fische wird wieder zurück ins Meer geworfen, weil sie nicht für den Verkauf geeignet sind. Viele Fische überleben dies jedoch nicht.
    • Dyson ist immer auf der Suche nach Ingenieuren mit Erfahrung in den Bereichen Akustik, Strömungsmechanik, EMC und Motortechnik für sein Forschungs- und Entwicklungszentrum in Großbritannien. Viele der früheren JDA Preisträger und Zweitplatzierten haben eine Festanstellung bei Dyson erhalten.

 

  • Die Bewerbungen für den James Dyson Award 2014 können wieder ab Anfang nächsten Jahres eingereicht werden. Weitere Informationen unter www.jamesdysonaward.org

 

 

 

Wien, 7.November 2013

Informationen über alle Dyson-Produkte und -Händler gibt es unter der Dyson Infoline 0810 333 976 oder unter www.dyson.at.

Bei Rückfragen wenden Sie sich bitte an:

Dyson Pressestelle, Gigi Schoeller, TEL: 01/5123251,  office@gigischoeller.at