Hightech-Handauflage hilft Chirurgen und Malern

Ingenieure haben eine Hightech-Handauflage entwickelt, um manuelle Arbeiten mit hoher Genauigkeit zu erleichtern. „Die 'Active Handrest' ist nützlich, um Personen bei Chirurgie, Malen, Elektronikreparaturen und anderen Aufgaben zu helfen, die eine präzise Kontrolle der Fingerspitzen erfordern“, erklärt William Provancher, Assistenzprofessor für Maschinenbau an der University of Utah.

Dazu macht es die Hightech-Hilfe dem User möglich, stets eine ruhige Hand zu bewahren. Die Auflage wird dabei von einem Computer stets so nachjustiert, dass sich die Fingerspitzen immer in der Mitte jenes Bereichs befinden, in dem sie wirklich geschickt Schnitte oder Pinselstriche setzen können.

Die Finger stets in bester Position

Grundsätzlich ist eine stabil aufgelegte Hand ruhiger, was für Präzisionsarbeiten von Vorteil ist. Doch wenn eine Person den Arm auf den Tisch legt, um zu schreiben, kann nur in einem Bereich von etwa 2,5 Zentimetern Seitenlänge wirklich mit hoher Fingerfertigkeit gearbeitet werden, so Provancher. Hier setzt die neue Handauflage an, indem sie sich bei Bedarf so neu ausrichtet, dass die Fingerspitzen des Nutzers auch bei einem größeren Arbeitsbereich immer ideal für maximale Geschicklichkeit positioniert werden.

Dazu steuert ein Computer anhand der Daten aus einem Kraftsensor, der unter Handgelenksauflage angebracht ist, das System vor-, rück- sowie seitwärts. Der Anwender behält dabei immer die volle Kontrolle über das jeweils gehaltene Werkzeug, was laut Provancher der wesentliche Vorteile gegenüber robotischen Hilfen ist, die direkt an der Führung von Skalpellen oder ähnlichem beteiligt sind. Eben die Chirurgie sieht der Wissenschaftler als ein mögliches Einsatzgebiet für die Erfindung. Doch auch Künstler, Maschinisten und andere Nutzer, die Werkzeuge sehr genau handhaben müssen, könnten profitieren.

Mit größerem Arbeitsbereich in die Vermarktung

Der aktuelle Prototyp der Active Handrest ermöglicht dem User präzise Bewegungen in einem Arbeitsbereich von rund 25 mal 25 Zentimetern. Die Entscheidung zugunsten des Kraftsensors als Steuerlösung ist gefallen, da sich dieser Ansatz bei einer Vergleichsstudie gegenüber einem Ansatz mit Positionsüberwachung des Werkzeugs durchsetzen konnte. Die Präzision war zwar vergleichbar, doch fanden die Probanden die Steuerung durch den von ihnen auf die Ablage ausgeübten Druck intuitiver.

In Zukunft könnten noch größere Arbeitsbereiche abgedeckt werden und auch dreidimensionale Bewegungen seien möglich, so Provancher. Die Erfindung wurde zum Patent angemeldet. Die Kommerzialisierung könne entweder über ein universitäres Spin-off-Unternehmen erfolgen oder aber durch Lizenzierung an Unternehmen, die beispielsweise robotische Chirurgiesysteme herstellen, Touch-Feedback-Geräte fertigen oder Elektronik nachrüsten.