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Der Leonardo Gehtrainer aus Holz in Aktion
Der Leonardo Gehtrainer aus Holz in Aktion
Projekte/Jeffreys Bay, South Africa

Leonardo: Ein pädiatrischer Gehtrainer aus Holz

Wie ich in Südafrika komplexe Medizintechnik radikal vereinfacht habe, um einen mitwachsenden, geländegängigen Gehtrainer aus Holz zu entwickeln. Ein Projekt an der Schnittstelle von humanitärem Design und Low-Tech-Innovation.

Simon KollerSimon Koller11. Juni 202620 min Lesezeit

Weltweit sind rund 17 Millionen Menschen von Zerebralparese betroffen. Die enorme Neuroplastizität des kindlichen Gehirns bietet ein kritisches Zeitfenster bis zum achten Lebensjahr, um das Gehen zu erlernen. Westliche Hilfsmittel sind für betroffene Familien im globalen Süden oft unerschwinglich, schwer zu reparieren und scheitern an unebenem Terrain. Hier setzt mein Design an: Der Gehtrainer "Leonardo" überbrückt die Lücke zwischen kostenintensiver westlicher Medizintechnik und der rauen Realität in Entwicklungsregionen.

Ich war anfangs etwas hin und her gerissen, ob ich dieses Projekt überhaupt als Bewerbung oder Beitrag aufbereiten sollte. Ich bin weder studierter Designer noch klassischer Journalist. Ich bin eigentlich Informatiker und Orthopädist, aber mit einer absoluten Liebe und Passion für funktionales Design. Als ein befreundeter Produktdesigner Bilder und Videos von meinem verrückten "Holzwagen" sah, meinte er sofort, ich müsse dieses Projekt unbedingt dokumentieren und teilen. Daher werde ich nun mein Projekt sehr detailliert beschreiben. Der Text ist vielleicht etwas lang geworden, aber das ist nötig, um alles genau so zu erzählen, wie ich es erlebt habe. Wenn du ihn durchliest, freut es mich natürlich, und ansonsten schau dir gerne einfach meine Bilder an.

Der Ursprung: Von Indien nach Südafrika

Die Geschichte von diesem Projekt begann vor ein paar Jahren, als ein guter Freund von mir Freiwilligenarbeit bei einer Organisation in Südafrika machte. Er fertigte dort Orthesen für arme Kinder. Das Traurige ist, dass dort fast niemand weiss, wie man Orthesen richtig herstellt. Darum war seine Hilfe und das Weitergeben seines Wissens dort bitternötig. Er erzählte von dem wunderschönen Land, den traumhaften Stränden, Delfinen und davon, dass Jeffreys Bay zudem einer der besten, wenn nicht der beste Ort der Welt zum Surfen ist.

Ich selbst war auch schon im Ausland tätig mit meiner Arbeit als Orthopädist. In Indien habe ich Prothesen für Kinder gefertigt und dort aus erster Hand erfahren, mit was die arme Bevölkerung zu kämpfen hat. Niemand hat das Wissen, wie man ein gutes Hilfsmittel herstellt. Hilfsmittel, die es gibt, sind nur schwer oder unmöglich zu importieren. Wenn man sie importieren kann, sind sie sowieso zu teuer für die Mehrheit der Bevölkerung. Häufig sind die Hilfsmittel gar nicht designt für die Gegebenheiten vor Ort. Da zählen plötzlich ganz andere Sachen wie: lange Haltbarkeit, extrem tiefe Kosten, Brauchbarkeit in unebenem Gelände (dort ist ja nicht alles perfekt betoniert und rollstuhltauglich), und sie müssen wartbar und reparierbar sein, auch ohne geschultes Fachpersonal.

Informelle Siedlung am Rand der südafrikanischen Stadt Jeffreys Bay.
Township in Jeffreys Bay: Raue Böden und Enge machen konventionelle Geräte unbrauchbar.

In der Schweiz und dem Westen ist es häufig genau das Gegenteil: Geld spielt keine Rolle, man braucht geschultes Personal, welches das Hilfsmittel einstellt und anpasst alle paar Wochen (wenn z.B. das Kind wächst), man kann es nur schwer oder gar nicht selbst reparieren, man kann sich nicht auf unebenem Gelände bewegen und man erhält das Hilfsmittel sowieso nur in einigen wenigen Ländern.

Die Antithese: Hightech-Forschung versus Alltagstauglichkeit

Als mir die Idee kam, nach Südafrika zu gehen, war ich zu dieser Zeit an der Fachhochschule in Rapperswil angestellt. Wir entwickelten dort genau ein solches Hightech-Hilfsmittel. Ein hochkomplexer Roboter, mit dem gelähmte Leute laufen können. Und zwar nur geradeaus, mit voller Batterie, zwei Leuten die aufpassen falls das Ding umkippt, in überdachten Gebäuden mit flachem Boden ohne Hindernisse. Wie du dir vorstellen kannst: überhaupt nicht alltagstauglich. Aber das ist Forschung. Ich finde das auch wichtig. Denn genau dort entstehen die Produkte der Zukunft. Man denkt neu und macht das Undenkbare denkbar und greifbar. Auf jedes Problem gibt es irgendwann eine Lösung. Meistens jedenfalls.

Forschung an Exoskelett
Roboter für Gelähmte
Unsere Hightech-Forschung an der Fachhochschule: Ein Roboter für Gelähmte, mit dem man sowohl laufen als auch rollen kann.

Da ich studierter Informatiker bin, durfte ich dort Software für das Exoskelett schreiben. Ich lernte aber auch viel und sammelte wertvolle Erfahrung im Produktdesign. Wie man strukturiert ein Medizinprodukt herstellt. Wie man elektronische Systeme designt. Wie man sicher testet und Risiken abwägt. Und vor allem: Wie man sich Zeit nimmt für gutes Design und ein solides Konzept, mit dem systematischen Erfassen von Ideen, deren Bewertung und dem finalen Entscheid für die besten Ansätze.

Die Zielgruppe und die medizinische Notwendigkeit

Ich rief also eines Tages Daniel in Südafrika an. Wir sammelten zusammen Ideen, was für ein Produkt ich für sein Hilfswerk "Timion" entwickeln könnte. Es lag relativ nahe, dass ich dort eine Art Low-Tech Exoskelett machen könnte, um Leuten das Gehen zu erlernen, die nicht gehen können. Wir legten die Zielgruppe auf Kinder mit Zerebralparese (CP) fest.

Denn davon gibt es dort und auf der ganzen Welt sehr viele, weltweit rund 17 Millionen Menschen, und in Südafrika überdurchschnittlich viele. Bei dieser Krankheit hat das Kind bei der Geburt zu wenig Sauerstoff im Hirn. Dadurch sterben ganze Hirnareale regelrecht ab. Bei einigen Personen sind die Symptome sehr mild und wenn man mit ihnen spricht, merkt man es vielleicht gar nicht. Es variiert extrem je nach Ausmass der Schädigung. Wenn man aber Pech hat, kann danach nicht mehr richtig laufen, hat Lähmungen, Spastiken und enorme Schwierigkeiten, das Laufen im Kindesalter überhaupt zu erlernen. Die meisten Kinder landen also ihr Leben lang im Rollstuhl.

Es gibt aber einen wichtigen Hoffnungsschimmer. Etwas Wichtiges, was viele gar nicht wissen!

Und zwar hat das kindliche Hirn eine extreme Neuroplastizität. Das heisst: Nerven im Hirn können sich neu verbinden, anpassen und Sachen erlernen, die man als Erwachsener nur noch schlecht oder gar nicht erlernen kann. Dazu gehört auch das Laufen. Wenn man nämlich mit seinem gelähmten Kind tägliches Training und regelmässige Physiotherapie macht, stehen die Chancen extrem gut, dass das Kind durch diese neuen Hirnverbindungen das Laufen erlernt und statt im Rollstuhl das restliche Leben gehend "durchlaufen" kann.

Dafür ist aber wie gesagt das regelmässige Training absolut essenziell! Präziser gesagt: Jeden Tag, bestenfalls bis zum 8. Lebensjahr. Nach dem 8. Lebensjahr nimmt die Plastizität des Hirnes ab und das Ziel, ohne Rollstuhl durchs Leben zu gehen, rückt immer ferner und wird irgendwann unmöglich. Das Coole ist aber: Man kann es lernen! Nur weiss jeder, der schon Kinder hatte, dass man ab einem gewissen Alter und Gewicht nicht mehr das Kind stundenlang an den Hüften hochhalten kann. Vor allem nicht so tief am Boden.

Darum gibt es bei uns in Europa auch ganz viele Hilfsmittel dafür: Komplizierte Gestelle mit Rädern, in denen man das Kind anbinden kann (nachdem man es von einem Profi hat einstellen lassen), rollatorenähnliche Hilfsmittel für verschiedene Körpergrössen, oder Roboter wie der Lokomat, mit dem sich die Bewegung von Hüft-, Knie- und Fussgelenk repetitiv trainieren lässt. Alles super gut und effektiv, um laufen zu lernen. Häufig auch in Kombination genutzt. Viele Familien haben für ein Kind gleich drei oder mehr Geräte, die sie für die Therapie nutzen, und bekommen von den Versicherungen neue, sobald das Kind grösser wird. Super gut, aber eben sehr teuer, oft nicht wirklich nutzerfreundlich und schon gar nicht erhältlich für die ärmere Bevölkerung dieser Welt, weder in Indien noch in Südafrika.

NF-Walker
Lokomat
Trexo
Trexo, NF Walker und Lokomat: Teure Therapiegeräte, für den Grossteil der Welt unerschwinglich.

Die Vision: Ein eierlegender Wollmilchsau-Roboter aus Holz

Wir entschieden uns also für die Entwicklung eines Gehtrainers, der am besten gleich alles lösen kann: Er soll repetitives Training wie ein Roboter bieten, er soll "mitwachsen", wenn das Kind grösser wird, er soll effektives und anspruchsvolles Training bieten für Kinder die bereits gut laufen, aber auch geeignet sein für Kinder, die kaum ihre Beine bewegen oder belasten können aus eigener Kraft. Er soll extrem einfach zu bedienen und einzustellen sein, ohne dass es eine Fachperson dafür braucht. Und viele Funktionen, die spezifische Fehlstellungen von CP korrigieren, sollten direkt integriert sein, wie das Überkreuzen der Beine (Scherengang), das "Nicht-strecken-können" der Beine (Crouch Gait) oder der Spitzfuss.

Wie bei so vielen Projekten lauteten die utopischen Anforderungen:

  1. Es soll alles können.
  2. Es darf nichts kosten.

Und das "Schlimmste" von allem: Es soll auch noch aus Holz sein! Ein eierlegender Wollmilchsau-Roboter aus Holz.

In Südafrika haben sie dafür CNC-Maschinen, die Holzplatten in verschiedenen Dicken präzise in beliebige Formen ausschneiden können. Mittlerweile sind einfache CNC-Maschinen für Holz recht günstig zu haben oder lassen sich mit Geduld und Anleitungen aus dem Internet sogar selbst bauen. Man designt das Produkt einmal mit einer CAD Software am Computer und kann es dann beliebig oft herstellen. Perfekt.

Warum eigentlich Holz?

Die offensichtlichste beste Lösung wäre ja, wie alle Hilfsmittel es auch sonst haben, Metall oder Alu. Stabil, kann nass werden, hält für immer. Schon bei der Herstellung beginnen aber die ersten Probleme. Man muss wissen, wie man es herstellt, oft mit nur "halb" ausgebildetem Personal. Ich zumindest hätte grosse Mühe, einen Gehtrainer zusammenzuschweissen, zu nieten und zu schrauben, auch wenn ich in meiner Ausbildung mit viel Metall gearbeitet habe. Plastik im Gegenzug ist auch kompliziert, nicht weltweit immer genau "gleich" erhältlich und günstig ist es im Spritzgussverfahren für Kleinserien auch nicht.

Es war also relativ schnell klar: Es muss Holz sein. Timion in Südafrika kennt sich bereits bestens in der Holzverarbeitung aus und nutzt es bei vielen Produkten. Das Gleiche galt bei mir in Indien, auch dort hatten wir eine kleine Schreinerei, die Hilfsmittel für körperlich Behinderte fertigte. Ausserdem erfährt Holz sogar in Schweizer Spitälern wieder einen Hype: Es fühlt sich warm an, sorgt für eine gute Akustik und Haptik, schafft ein gutes Klima und ist nachhaltig. Wenn der Gehtrainer also mal irgendwo auf die Strasse geworfen wird, sorgt er nicht noch für mehr Mikroplastik in der Welt, sondern verfault einfach und die Pilze freuen sich.

Ein weiteres unglaublich wichtiges Kriterium für das Design: Man muss das Gerät unbedingt rein in die kleinen Blechhütten nehmen können. Die Hütten in Südafrika sind meist extrem eng und haben keinen Platz. Wenn das nicht geht, passiert nämlich genau das, was wir nicht wollen: Das Ding bleibt draussen, wird nass und geht irgendwann kaputt! Es musste sich also zwingend auch noch falten lassen, nebst all den anderen ohnehin schon verrückten Anforderungen.

Der Designprozess und die kreativen Rituale

Ich machte mich also über die Bücher. Bereits ein halbes Jahr vor meiner Reise nach Südafrika machte ich mir Gedanken. Ich skizzierte unzählige Entwürfe auf Papier, diskutierte mit meinen Roboter-Teamkollegen, Ingenieuren und dem Team in Südafrika.

Wir brauchten grosse Räder. Jeder kennt es: Schon ein normaler Plattenboden mit kleinen Kanten oder Schotterboden macht das Stossen eines Einkaufswagens zum Frust. Ein Kinderwagen ist schon etwas besser, je nach Radgrösse. Je grösser, desto besser. Ich kam schliesslich auf die Idee, einfach kleine Kinderfahrradräder zu verwenden. Da stiessen wir aber auf das nächste Problem: Die werden geklaut in Südafrika. Ja, richtig gehört. Sogar von einem behinderten Kind, das nicht laufen kann, werden die geklaut. Auch kleine, kinderwagengrosse Räder werden gestohlen, wenn sie "gut" sind. Ein Grund mehr also, das Ganze ganz spezifisch aus Holz zu designen: Stabil und leicht genug für ein Kind, aber schwach genug für schwere Lasten. Sonst endet der Gehtrainer am Schluss noch als Schubkarre für Erwachsene.

Die nächste Challenge war das Gewicht. Bei einem kleinen Kind, das nur schwer aus eigener Kraft laufen kann, spielt natürlich jedes Gramm einen Unterschied, wie gut es sich im Gerät fortbewegen kann. Darum wählte ich eine Sandwich-Struktur: Zwei dünne Hölzer, die über Verstrebungen miteinander verbunden sind. Mit Streben kann man als erwachsene Person draufstehen. Ohne Streben würde das Holz sofort brechen. Ähnlich wird es mit Sandwichstrukturen auch in der Luftfahrttechnik gemacht, um Gewicht zu sparen.

Skizzen des Gehtrainers
Rohe, spontane Handskizzen dokumentieren die ersten Ideen. Das treffende Zitat war ein reiner Zufall und fiel mir erst viel später auf.

Ich reiste also mit einem groben Plan, Skizzen, Marktrecherchen (inkl. einer Liste aller relevanten Gehtrainingsgeräte auf dem Markt), Anforderungs- und Nutzwertanalysen, einem Zeitplan und einem ersten kleinen 3D-gedruckten Modell nach Südafrika. Ich durfte in einem kleinen aber feinen Bungalow direkt auf dem Firmengelände wohnen. Es war wunderschön.

Ich verliebte mich dort relativ schnell total ins Surfen. Fast jeden Morgen und jeden Abend war ich draussen im Meer. Die Delfine kamen teilweise fast täglich vorbei und man hätte sie berühren können, wenn man gewollt hätte (ich habe mich aber nie getraut). Ich fühlte mich dort draussen extrem verbunden mit den Elementen, der Kraft des Wassers, der Natur und mit mir selber. Ich fühlte mich dort draussen sehr präsent. Ich war müde am Abend und schlief gut.

Warum erwähne ich das Ganze? Weil ich gelernt habe, dass diese Momente essenziell für die eigene Kreativität sind. Vorher in der Schweiz war ich meistens 100% mit einem Projekt beschäftigt und dachte Tag und Nacht darüber nach. Beim Surfen jedoch, da war nur ich und die Welle. Ich und die Delfine. Ich und meine Freunde. Kein Projekt. Kein Grübeln.

Wir hatten noch ein zweites solches Ritual, das ich erwähnen möchte: Wir haben jeden Montag, Mittwoch und Freitag zusammen im Team gesungen und getanzt. Etwa eine halbe Stunde jeden Morgen. Manchmal war ich zu Tränen gerührt und mit absoluter Erfolgsgarantie war jeder Einzelne im Team danach voller Euphorie und Glücksgefühlen, auch wenn man am Montagmorgen vielleicht mit einem "Lätsch" zur Arbeit gekommen war.

Diese zwei Rituale, das Surfen und das gemeinsame Singen, haben mich sehr viel über Kreativität und Inspiration gelehrt. Ich war danach jeweils voll mit Inspiration und guten Ideen und manchmal ploppten die besten Lösungen einfach auf, wenn man vielleicht gar nicht direkt danach gesucht hat.

Arbeit am Prototyp
Surfen
Team in Südafrika
Technische Präzision gepaart mit kreativen Ritualen. Surfen und gemeinsames Singen im Team schufen den nötigen mentalen Raum für die besten Designentscheide.

Die Kunst des Weglassens und das magische «Klack»

Dann kam aber die grösste Challenge im Designprozess, sobald wir die ersten Prototypen gefertigt hatten. Es war aber auch genau die Herausforderung, die mir am meisten Spass gemacht hat: Etwas hochkomplexes so einfach wie möglich zu machen.

Denn alle Gehtrainer, die es gibt, brillieren meist mit einer riesigen Anzahl an Funktionen und Einstellmöglichkeiten. Was unweigerlich dazu führt, dass man ein sehr komplexes Gerät hat, welches de facto nur noch von einer geschulten Fachperson eingestellt werden kann. Einige Beispiele dafür sind der NF-Walker, Trexo Robotics oder der Lokomat. In Südafrika muss aber auch eine Mutter oder eine lokale Therapeutin sehr einfach und ohne Hilfe das Gerät an das Kind anpassen können. Und vor allem muss sie das Kind ohne Hilfe ganz alleine im Gehtrainer befestigen können.

Ich begann also konsequent beim "Wegstreichen". Ich merkte relativ schnell, dass es viele Features, die als "normal" galten, vielfach gar nicht brauchte oder dass sie sogar kontraproduktiv waren. Ein gutes Beispiel dafür sind Haltegriffe. Sie vermitteln dem Patienten zwar ein Gefühl von Sicherheit, sind aber laut therapeutischer und wissenschaftlicher Evidenz oft schlecht für das Gehtraining. Man lernt besser und schneller zu laufen, wenn man die Hände frei hat, weil man ja sowieso über den Rumpf im Gerät aufgefangen und stabilisiert wird. Das Gleiche galt für unzählige Verstellungsmöglichkeiten, die solche Geräte oft haben, die meisten davon aber gar nie wirklich verstellt werden oder mit einem klugen, organischen Design völlig vermeidbar sind.

Dann kam das nächste Problem: Eine einzelne Person sollte in der Lage sein, das Kind alleine im Gehtrainer zu befestigen. Man kann also nicht den Bauchgurt aus Stoff direkt an den starren Rahmen schrauben. Man musste den Bauchgurt wegnehmbar machen, samt Bein- und Schultergurten. So kann man das Gurtsystem dem Kind bequem im Liegen anziehen.

Eine kleine Holzplatte wurde dafür direkt in das Schnittmuster des Bauchgurtes integriert. Diese Holzplatte konnte dann sehr einfach in einen Schlitz am Gehtrainer "geslidet" werden. Ein kleiner gefederter Riegel verriegelt das Kind dann am Gehtrainer, ohne dass man selbst etwas machen muss. Ein starkes "Klack" bestätigt, dass es gut verriegelt ist, und über einen kleinen Hebel kann man den Mechanismus wieder lösen, um das Kind wieder herauszunehmen.

Ich glaube diese kleinen, einfachen Verriegelungsmechanismen zum Einrasten des Kindes oder zum Zusammenklappen des Gehtrainers sind etwas, worauf ich am meisten stolz bin. Nicht nur weil es die Verwendung des Gehtrainers sehr viel einfacher, sicherer und robuster macht, sondern weil es auch bei wirklich jedem, der es angewendet hat, diesen verwunderten, erstaunten Blick in den Augen ausgelöst hat. Es ist schwer zu beschreiben, es bringt bei den Leuten dieses Gefühl der Überraschtheit, dass das wirklich schon alles ist, was gemacht werden muss. Ein Gefühl von Staunen, von Befriedigung beim lauten und starken "Klick"-Geräusch. Wie ein Reissverschluss, den man nach dem zehnten Versuch endlich einfädeln konnte und der dann sanft zugeht, oder wie diese Magnetverschlüsse, die sich einfach von selbst finden. Diese Momente der Begeisterung zu schaffen, bei denen alles plötzlich total einfach ist, das ist für mich grossartiges Design.

Die Höhe kann sehr einfach durch das Verstellen eines modifizierten Velorad-Schnellspanners mit nur einer Hand angepasst werden und verriegelt sich stufenlos und bombenfest. So kann man jedes Kind von 2 Jahren bis zu über 10 Jahren darin trainieren, mit nur einem einzigen Gerät. Wie wir ja wissen, sollte man idealerweise bis 8 Jahre "Vollgas" trainieren. Wir brauchten also eine Lösung, die dieses gesamte Zeitfenster abdeckt!

Schnellspanner Detail
Gehtrainer Mechanismus
Der modifizierte Schnellspanner erlaubt eine stufenlose und einfache Anpassung an die Körpergrösse.

Ein oft unterschätzter, aber essenziell wichtiger Teil der Arbeit war das Design der Körperanbindung. Wenn diese versagt, nützt die beste mechanische Konstruktion nichts. Das Gurtsystem muss bequem sein und eine grosse Bandbreite an unterschiedlichen Körpergrössen abdecken. Hier half mir meine umfangreiche Erfahrung im Schnittmuster-Design für körperlich behinderte Menschen sowie in der Materialwahl. Das Resultat zahlreicher Iterationen ist eine Bauchanbindung, die bei Bedarf modular erweitert werden kann. Das finale Schnittmuster integriert die erwähnte Holzplatte direkt im Stoff, welche die stabile Verbindung zum Rastmechanismus herstellt.

Schnittmuster und Gurtanbindung
Das modulare Gurtsystem mit integrierter Holzplatte.

Die therapeutischen und wirtschaftlichen Innovationen im Überblick

Den Gehtrainer haben wir Schritt für Schritt, Prototyp für Prototyp verbessert und immer direkt in den Kliniken bei CP-Kindern getestet. So konnten wir in nur 5 Monaten einen Gehtrainer designen, der voll produktionstauglich und absolut alltagstauglich ist. Die Eltern, die Kinder und die Therapeuten haben es geliebt. Viele wollten bereits unsere Prototypen direkt abkaufen.

Entwicklungsstufe 1
Entwicklungsstufe 2
Entwicklungsstufe 3
Die Evolution des Designs: Vom allerersten Prototyp (links) zur Serienreife (rechts).
Indoor Test des Gehtrainers
Erfolgreiche Testphase: Einer der ersten Prototypen im direkten Einsatz.

Der Gehtrainer hat nämlich erstaunlich viele Features, die man bei uns in Europa meist nur in Kombination mit mehreren verschiedenen Geräten erhält:

Intuitiver Transfer

Man kann das Kind im Liegen in das Gurtsystem einbinden und dann in den Gehtrainer transferieren. Wenn man den Gehtrainer zusammenklappen möchte, kann man das ohne Kraftaufwand machen. Und auch die Rollen für das Anti-Crouch Gait Training lassen sich mit einem Klick nach oben klappen.

Kind im Liegen einbinden
Gurtsystem einklicken
Intuitiver Transfer: Das Kind wird bequem im Liegen eingebunden und dann über den eigens entwickelten Mechanismus einfach eingeklickt.

Mitwachsende Ergonomie & Geländegängigkeit

Man kann mit nur einem Gehtrainer alle Kindesalter und Grössen therapieren. Zudem kann man dank der grossen Räder mühelos über unebenes Gelände fahren.

Anti-Scherengang & Reziproke Gangführung

Man kann mit zwei seitlichen Schnur-Führungen die Füsse daran hindern, dass sie sich pathologisch kreuzen (Anti Scissor Gait). Gleichzeitig kontrolliert diese mechanische Schnurführung von den Füssen nach vorne und den Knien nach hinten die Position der Beine: Jedes Mal, wenn das Kind mit dem einen Fuss nach hinten bewegt, wird der andere Fuss automatisch sanft nach vorne geführt.

Seilführung für die Füsse
Intelligente Seilzüge: Anti-Scherengang-Führung und reziproke Gangführung.

Integriertes Body-Weight-Support (BWS) Training

Dieses in der Gesundheitsforschung "gehypte" Training entlastet das Körpergewicht. Während westliche Kliniken dafür teure robotische Deckenlifte nutzen, machen wir das Gleiche, indem man das Vorderrad nach hinten klappt. Danach packt man kleine Sandsäcke hinten in den Basket und je nach Unterstützungsbedürftigkeit kann das Gewicht des Kindes perfekt durch die mechanische Hebelwirkung entlastet werden.

Crouch-Gait Korrektur

Das ist eine sehr häufige Gangart, wo das Kind die Knie nie richtig durchstreckt und immer leicht gebeugt hält. Wenn man bei meinem Design die Räder nach hinten klappt, hat es kleine integrierte Krücken mit Krückenkapseln vorne, die den Boden berühren, wenn das Kind die Beine nicht schön streckt oder sich ausruhen möchte. Man kann durch diese "Krücken" das Kind aktiv zwingen, immer mit gestreckten Beinen zu laufen, weil es sonst mit den Krücken am Boden ansteht und hängen bleibt.

Krückenstützen vorne
1 / 3
Integrierte Krücken zwingen das Kind, die Beine zu strecken.

Wenn man genau die gleiche Art von Therapie in der Schweiz mit diesen Funktionen durchführen möchte, benötigt man in der Regel mindestens zwei bis drei verschiedene Geräte, die alle paar Jahre neu gekauft werden müssen. Dies entspricht mehreren zehntausend Franken. Mit meinem Design muss man jedoch nur einen einzigen Gehtrainer anschaffen, dessen Material- und Produktionskosten sich im dreistelligen Frankenbereich befinden.

Er wird bereits in kleinen Serien von der Organisation Timion in Jeffreys Bay hergestellt und an Familien, Therapierende und Spitäler verkauft, verschenkt und ausgeliehen. Der Gehtrainer bietet Potenzial wegen seiner vielseitigen Einsatzmöglichkeiten, nicht nur in Südafrika, sondern absolut auch bei uns in der Schweiz oder anderen Ländern auf der Welt.

Die Vision: Dezentrale Fertigung weltweit

Theoretisch könnte man den Gehtrainer in einer grossen Fabrik herstellen, verschiffen und die Kunden könnten ihn dann wie ein IKEA Möbel bei sich zuhause zusammenschrauben. Das wird auch teilweise schon so gemacht, aber bisher nur innerhalb von Südafrika.

Die wahre Vision ist aber nicht, dass wir die zentrale Produktion auf das absolute Maximum raufschrauben und die Geräte dann in die ganze Welt verschiffen. Denn dann haben wir wieder exakt das gleiche Problem: Der Gehtrainer ist zwar dort erhältlich, wo man eine gute Logistikstruktur hat, aber wieder nicht bei den Leuten, die es am allermeisten brauchen.

Die Vision ist vielmehr, dass wir Leute darin schulen, wie man eine günstige CNC Holzfräsmaschine aufbaut. So können wir die digitalen Schnittpläne mit ihnen teilen und den Gehtrainer sowie andere Hilfsmittel wie zum Beispiel Rollstuhltablare, Stehhilfen, Sitzlagerungen, adaptive Toilettenstühle oder Therapie-Tische für lokale kleine Produktionswerkstätten rund um die Welt verfügbar machen. Man braucht also nur die digitale CAD-Datei, ein paar Holzplatten und eine CNC-Fräse und kann direkt loslegen. Egal ob man im ländlichen Indien ist oder in einem schwer zugänglichen Kriegsgebiet. Daniel von Timion ist bereits in engem Austausch mit Partnern in Indien und Tansania, um diese Vision zu verwirklichen und erste echte Learnings zu machen.

Lokale Fertigung in Südafrika
Digitale Pläne für die CNC-Fräse
Dezentrale Produktion: Von der Fräse in Südafrika direkt als digitale Pläne zu den Familien vor Ort.

Der Ausblick: Die Zukunft der mechanischen Lokomotion

Nebst dem dezentralen Aufbau lokaler Werkstätten weltweit steht die nächste Entwicklungsstufe bereits in der Pipeline. Zum Schluss konnte ich noch ein mechanisches Zusatzmodul als ersten Prototypen realisieren, mit dem eine vollkommene Lokomotionstherapie gemacht werden kann.

Es ist ein rein mechanisches System, das beim Anstossen des Gehtrainers die Füsse, das Knie und die Hüfte vollautomatisch in einer perfekten "Gehbewegung" führt. Inspiriert von dem niederländischen Künstler Theo Jansen und seinen faszinierenden «Strandbeests». So könnten in Zukunft sogar komplett gelähmte Kinder therapiert werden, ähnlich wie es bei uns in der Schweiz die komplexen Roboter machen. Das ist als Nächstes in der Pipeline. Mein Visum lief leider ab, bevor ich dieses spezifische Design vollends alltagstauglich, robust und sicher machen konnte.

Theo Jansen Strandbeest
Inspiration: Theo Jansens kinetische Kunstwerke als Vorbild für die mechanische Lokomotion.
Kinematische Simulation
Erster mechanischer Prototyp
Das sind die ersten Berechnungen, die ich für diese Führung gemacht und bereits getestet habe, aber leider noch nicht robust und alltagstauglich integrieren konnte.
Kind im Rollstuhl
Kind im Gehtrainer
Ein Design, das Kindern das Gehen beibringt und sie vor dem Rollstuhl bewahrt.
Abschlussbild in Südafrika
Gutes Design kann die Welt ein Stück besser machen.

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