Fingerprothese mit Gefühl

Eine neue Sensor-Technologie soll bei künstlichen Händen und Robotern Reflexe ermöglichen. Das berichtet Technology Review in seiner aktuellen Ausgabe 12/08 (seit dem 13. 11. am Kiosk oder portokostenfrei online zu bestellen).

Die Wissenschaftler um Gerald Loeb von der University of Southern California entwickelten einen Fingerprothesen-Prototyp mit zwei verschiedene Typen von Sensoren auf einem Kunststoffrumpf. Dieser ist von einer leitfähigen, leicht zähflüssigen Flüssigkeitsschicht und darüber von einer elastischen Silikonhaut umgeben. Ein Drucksensor misst wie ein Unterwassermikrofon die Vibrationen der Flüssigkeit, die wie beim Rutschen durch tangentiale Kräfte auf der Haut entstehen. Die senkrecht wirkenden Kräfte werden indirekt gemessen: Verschiebt sich die Eindellung der Fingeroberfläche, verformt sich die leitende Flüssigkeit darunter. Das verändert die Impedanz zwischen mehreren Messelektroden und verrät, ob die Prothese mit der richtigen Kraft zupackt.

Als dritter Fühler soll künftig ein temperaturabhängiger Widerstand den Wärmeverlust ermitteln, der beim Berühren von Oberflächen entsteht. Auf diese Weise ließen sich wie bei der biologischen Hand verschiedene Materialien wie Glas, Metall oder Kunststoff unterscheiden. Dafür wollen die Forscher den Kunststoffrumpf leicht heizen, damit er wärmer als die jeweilige Außentemperatur ist.

Für weitere Entwicklungsprojekte haben die Forscher das Start-up SynTouch gegründet: Sie wollen eine haptische Oberfläche entwickeln, mit der Prothesenträger die Sensorinformationen spüren und interpretieren lernen können, sowie eine durch neuronale Netze gesteuerte Elektronik für den richtig dosierten Greifreflex. Im Rahmen ihrer ersten Industriekooperation testen die Wissenschaftler demnächst ihre Sensortechnologie an der SensorHand-Prothese des deutschen Orthopädie-Unternehmens Otto Bock. ( Veronika Szentpétery) / (wst)