Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Weltpremiere für mehr Fingerspitzengefühl: Roboterhand wird an der MHH getestet

30.08.2018

Robotermechanische Greifintelligenz: Experten der Orthopädie stellten gemeinsam mit Patienten die Funktionsweise des in Italien hergestellten Prototyps vor

In der Regel sind Armprothesen entweder nur kosmetische Ebenbilder der verlorenen Extremität oder sie bieten im Vergleich zur menschlichen Hand nur stark vereinfachte Funktionen. Seit Anfang Juni wird im Institut für Orthopädische Bewegungsdiagnostik der Orthopädischen Klinik der Medizinischen Hochschule Hannover (MHH) im Annastift weltweit zum ersten Mal der Prototyp einer neuen Roboterhand mit armamputierten Patienten getestet.


Kartenspielen für die Forschung: Proband Ludwig L. wird von Professor Windhagen und Dr. Jakubowitz (von links) getestet.

Foto: MHH/Kaiser


Professor Windhagen, die Probanden Ludwig L. und Roswitha M. sowie Dr. Jakubowitz und Manuel G. Catalano vom IIT, dem Italienischen Institut für Technologie in Pisa (von links).

Foto: MHH/Kaiser

„Im Vergleich zu den bisher verfügbaren Prothesenhänden besitzt die in Italien entwickelte Hand eine ,robotermechanische Greifintelligenz‘, die durch ein ausgeklügeltes System aus künstlichen Sehnen, Umlenkrollen und Differentialgetrieben erzielt wird“, erläutert Professor Dr. Henning Windhagen, Direktor der MHH-Klinik für Orthopädie.

Intuitive Bewegung aller Finger gleichzeitig mit nur einem Motor

Dank des neuen Systems können erstmals die Bewegungen aller Finger gleichzeitig und intuitiv mit nur einem Motor gesteuert werden. Durch die Fingerkonstruktion passt sich die Hand an die unterschiedlichsten Formen wie rund, eckig oder flach an, so dass das mühsame Erlernen verschiedener Greifmuster – wie es bei herkömmlichen Prothesen notwendig war – wegfällt.

In die Entwicklung dieser Greifintelligenz sind Forschungsergebnisse des Instituts für Orthopädische Bewegungsdiagnostik aus besonders aufwändigen, zweijährigen Bewegungsstudien mit gesunden Probanden und betroffenen Patienten eingeflossen.

„In den vergangenen Monaten haben wir uns auf eine erste Testreihe mit einem vorläufigen Prototyp der Roboterhand konzentriert“, erklärt Dr. Eike Jakubowitz, Leiter des Instituts und Leiter der Studie. „Unsere Patienten sind integraler Bestandteil der Entwicklung in dem von der EU geförderten Forschungsprojekt SoftPro“, ergänzt Professor Dr. Windhagen.

Die Ergebnisse dieser ersten Versuchsreihe seien dazu genutzt worden, die Greifintelligenz zu verfeinern, so dass der finale Prototyp mit den jetzt anstehenden Patiententests unter simulierten Alltagsbedingungen im Labor geprüft werden kann.

Patienten können Nähnadel greifen

Die beiden Patienten aus der Region Hannover, Roswitha M. und Ludwig L., haben bereits an der Testreihe teilgenommen Der neue Prototyp erlaubt es ihnen, einen Pappbecher zu greifen, ohne ihn zu zerdrücken. Zudem können sie mit einem filigranen Spitzgriff eine Nähnadel aufnehmen und halten.

Ziel des multizentrischen Projekts mit einem Gesamtvolumen von 7,4 Millionen Euro ist es, die Technologie innerhalb der nächsten zwei Jahre in eine prothetische Anwendung zu überführen. „Es ist schon erstaunlich, wie nah wir diesem Ziel mit der Roboterhand schon gekommen sind“, erklärt Jakubowitz.

„Weil der Motorstrom je nach Greifkraft unterschiedlich groß ausfällt, wird diese Information beispielsweise dazu genutzt, dem Armamputierten eine Rückmeldung zu geben. So kann er auch ein Ei aus dem Supermarktregal nehmen, ohne es mit der Prothesenhand zu zerdrücken.“

Das Konsortium sieht für das Jahr 2020 vor, das mittlerweile sehr gut funktionierende Konzept der robotermechanischen Greifintelligenz in einen vorvermarktbaren Zustand zu bringen. Das entspricht einer Entwicklung vom Technologie-Reifegrad TRL5 auf TLR8.

Weitere Informationen erhalten Sie Dr. Eike Jakubowitz vom Institut für Orthopädische Bewegungsdiagnostik, Telefon (0511) 5354-874, info@orthogo.org

Stefan Zorn | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Berichte zu: Fingerspitzengefühl Greifkraft Prototyp Roboterhand

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Medizin Gesundheit:

nachricht Der Herzinfarkt in neuem Licht – Neue Methode entwickelt
27.05.2019 | Universität Duisburg-Essen

nachricht Brückenschlag für mehr Transparenz - MRI schlägt Modell für Nährwertkennzeichnung vor
22.05.2019 | Max Rubner-Institut - Bundesforschungsinstitut für Ernährung und Lebensmittel

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Medizin Gesundheit >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Colliding lasers double the energy of proton beams

Researchers from Sweden's Chalmers University of Technology and the University of Gothenburg present a new method which can double the energy of a proton beam produced by laser-based particle accelerators. The breakthrough could lead to more compact, cheaper equipment that could be useful for many applications, including proton therapy.

Proton therapy involves firing a beam of accelerated protons at cancerous tumours, killing them through irradiation. But the equipment needed is so large and...

Im Focus: Aluminium und Kupfer: Eine besondere Verbindung zur Effizienzsteigerung von elektrischen Antrieben

Das Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM hat ein gießtechnisches Verfahren entwickelt, mit dem leistungsstarke Spulen für Elektromotoren gefertigt werden können. Eine Kombination aus hohem Nutfüllfaktor, exzellentem thermischen Verhalten und geringen Stromverdrängungsverlusten kann in der Maschinenauslegung auf vielfältige Weise genutzt werden. Die Erhöhung des Nutfüllfaktors ermöglicht auch die Verwendung von Aluminium zur Spulenherstellung. Die Herausforderung war bisher die funktionssichere Verschaltung der Aluminiumspulen mit Kupferleitern. In aktuellen Forschungsarbeiten wurde dieser Verfahrensschritt nun optimiert und qualifiziert.

Die mit gießtechnischen Verfahren herstellbare Spulengeometrie mit flacher Leiteranordnung bietet entscheidende Vorteile gegenüber konventionell hergestellten,...

Im Focus: Direkte Abbildung von Riesenmolekülen

Physiker am Max-Planck-Institut für Quantenoptik (MPQ) konnten riesige zweiatomige Moleküle erzeugen und mit einem hochaufgelösten Mikroskop direkt abbilden.

Die optische Auflösung einzelner Konstituenten herkömmlicher Moleküle ist aufgrund der kleinen Bindungslänge im Sub-Nanometerbereich bisher nicht möglich....

Im Focus: New studies increase confidence in NASA's measure of Earth's temperature

A new assessment of NASA's record of global temperatures revealed that the agency's estimate of Earth's long-term temperature rise in recent decades is accurate to within less than a tenth of a degree Fahrenheit, providing confidence that past and future research is correctly capturing rising surface temperatures.

The most complete assessment ever of statistical uncertainty within the GISS Surface Temperature Analysis (GISTEMP) data product shows that the annual values...

Im Focus: Geometrie eines Elektrons erstmals bestimmt

Physiker der Universität Basel können erstmals zeigen, wie ein einzelnes Elektron in einem künstlichen Atom aussieht. Mithilfe einer neu entwickelten Methode sind sie in der Lage, die Aufenthaltswahrscheinlichkeit eines Elektrons im Raum darzustellen. Dadurch lässt sich die Kontrolle von Elektronenspins verbessern, die als kleinste Informationseinheit eines zukünftigen Quantencomputers dienen könnten. Die Experimente wurden in «Physical Review Letters» und die Theorie dazu in «Physical Review B» veröffentlicht.

Der Spin eines Elektrons ist ein vielversprechender Kandidat, um als kleinste Informationseinheit (Qubit) eines Quantencomputers genutzt zu werden. Diesen Spin...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Effizientes Wertstoff-Recycling aus Elektronikgeräten

24.05.2019 | Veranstaltungen

Früherkennung 2.0: Mit Präzisionsmedizin Screeningverfahren weiterentwickeln

23.05.2019 | Veranstaltungen

Kindermediziner tagen in Leipzig

22.05.2019 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

ReMaP – Schlüssel zu den Energiesystemen der Zukunft

27.05.2019 | Energie und Elektrotechnik

Denkende Fußgängerampeln: Neues System der TU Graz erkennt Kreuzungswunsch automatisch

27.05.2019 | Informationstechnologie

Neue Generation von SVP-Schlössern für Rohrrahmentüren von dormakaba

27.05.2019 | Informationstechnologie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics