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Lexikon der Neurowissenschaft: Biorobotik

Biorobotik, E biorobotics, ein neues interdisziplinäres Wissenschaftsgebiet im Grenzbereich zwischen Robotik, Biologie und Medizin. Im wesentlichen lassen sich drei größere Arbeitsgebiete identifizieren: 1) Die Anwendung von Mitteln der Robotik zur Erforschung sensomotorischer Prozesse in biologischen Systemen, insbesondere am Menschen. Beispiele finden sich vor allem im Bereich der Fortbewegung (Beine) und der Manipulation von Objekten (Hände, Arme). Auch die Fortbewegungsmechanismen verschiedener Tiere (z.B. Ameisen, Spinnen, Schlangen) werden in der Biorobotik intensiv untersucht (Laufmaschine). 2) Die Anwendung der aus dem Studium biologischer Systeme gewonnen Erkenntnisse zur Konstruktion von Prothesen oder Implantaten für Menschen mit bestimmten Dysfunktionalitäten. Der Einsatz von Robotertechnologie erlaubt die Nachbildung von Muskeln und Gelenken. Ziel ist darüber hinaus eine aktive Anbindung an das Zentralnervensystem, um die künstlichen Körperteile aktiv und bewußt steuerbar zu machen. Auch im Bereich der Wahrnehmung (Sehsystem, Hörsystem) wird intensiv an künstlichen Hilfen (z.B. künstliche Netzhaut) gearbeitet. 3) Die Anwendung der Robotik im medizinischen Bereich (Medizinrobotik), insbesondere in der Diagnostik, der Chirurgie und der Rehabilitation. Der Einsatz von Sensorik in medizinischen Apparaten der Rehabilitation, z.B. bei der Nachbehandlung von Gelenktraumata, erlaubt eine genaue Erfassung der Belastung verschiedener Körperpartien. Diese Belastungen können durch eine geeignete Aktorik, die über eine adaptive Regelung mit der Sensorik verbunden ist, individuell auf die Bedürfnisse des Patienten abgestimmt werden. In der Chirurgie wird im wesentlichen die schon klassische Technologie von Industrierobotern eingesetzt. Die sehr hohe Genauigkeit dieser Roboter, die weitaus höher als diejenige menschlicher Operateure ist, wird vor allem bei Operationen eingesetzt, die ein enormes Maß an Präzision erfordern, z.B. beim Einsatz von Hüftgelenken oder bei Kopfoperationen. Sowohl in der Chirurgie als auch in der Diagnostik erhofft man langfristig Vorteile durch Einsatz von Nanotechnologie: sehr kleine (Mikrometerbereich) autonome Roboter sollen direkt in den Körper injiziert werden, sich über Blutbahnen an ihren Einsatzort bewegen, dort die Situation sensorisch erfassen und direkt Gegenmaßnahmen ergreifen können (Nanorobotik).

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