Uni Stuttgart entwickelt Hand-Exoskelett

Andrea Gillhuber,

Exoskelett ermöglicht das Greifen

An der Universität Stuttgart wurde ein Hand-Exoskelett entwickelt, mit welchem die Greiffähigkeit einer gelähmten Hand wiederhergestellt werden kann.

Die Universität Stuttgart hat ein Hand-Exoskelett entwickelt. © Universität Stuttgart

Für die meisten Menschen ist es ganz einfach, die Hand zu schließen, zu öffnen, Gegenstände zu greifen. Dahinter steckt jedoch ein komplexes Zusammenspiel aus Muskeln, Knochen und Nervenfasern. Diese können aber durch Erkrankungen wie Muskelschwäche, durch Spastik, motorische Defizite oder Unfälle beinträchtigt werden. Um die Greiffähigkeit einer Hand wiederherzustellen, entwickelten Forscher des Instituts für Industrielle Fertigung und Fabrikbetrieb (IFF) der Universität Stuttgart ein Hand-Exoskelett.

Das Hand-Exoskelett setzt sich aus einem zentralen Montagemodul sowie einzelnen, beweglichen Fingermodulen zusammen. Anders als bestehende Hand-Exoskelette können die Module individuell für jeden Patienten ausgestaltet werden, vor allem aber die Fingermodule. Dadurch kann der Patient seine Hand spreizen und seitlich bewegen und auch jeden Finger einzeln bewegen. Ein weiterer Vorteil des modularen Aufbaus: Das Exoskelett ist leichter zu handhaben, dadurch können es die Patienten selbstständig anlegen. Durch das offene Schalensystem können die Patienten sich die Module einzeln an die Hand anstecken; gestreckt und gebeugt werden die Module dann mittels Motoren.

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Hergestellt wird das Hand-Exoskelett aus einem speziellen Kunststoff, welcher es ermöglicht, die einzelnen Module mt einer geringen Wandstärke zu fertigen. Vor allem bei den Fingermodulen ist dieser Aspekt wichtig. Das Exoskelett wiegt mit Motoren und Elektronik ungefähr 400 g, das Handmodul wiegt circa 80 g.

Die nächsten Schritte

Ein nächster Schritt im Projekt wird die Steuerung des Hand-Exoskeletts sein. Bisher ist das Modul als eigenständiges, am Unterarm tragbares Gerät mit EMG- und Abstandssensoren verbunden, um zunächst die elektromechanischen Funktionen des Exoskeletts zu evaluieren. Laut Forschern soll das Exoskelett in der folgenden Entwicklungsphase zusätzlich mit Hirnströmen gesteuert werden, die beispielsweise mit Augenbewegungen kombiniert werden. Dies wird allerdings von den Projektpartner der Universitätsklinik Tübingen sowie der Universität Tübingen erforscht. Wissenschaftler der Hochschule Reutlingen arbeiten an der 3D-Objekterkennung; damit sollen alltägliche Gegenstände erkannt und der entsprechend benötigte Griffmodus voreingestellt werden können.

Die Erfindung wurde patentrechtlich geschützt, das deutsche Patent wurde erteilt.

Nach Unterlagen der Universität Stuttgart / ag

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