Sensorhandschuh mit Druck- und Öffnungsmessung für Prothesenhandbenutzer
Im Rahmen des Touchback-Projekts wollten wir den Regelkreis zwischen den Prothesenhänden und ihren Nutzern überbrücken, die sich nur auf visuelle Hinweise verlassen, um ihre Prothesenhände zu steuern. 2M ging eine Partnerschaft mit einem Unternehmen ein, das auf Handprothesen spezialisiert ist. Im Rahmen des Touchback-Projekts konzentrierte sich 2M auf die Entwicklung eines Sensorhandschuhs, der die wesentlichen Informationen über den Druck der gegriffenen Objekte und die Öffnung der Finger liefert. Unser Partner konzentrierte sich darauf, die Informationen von den gegriffenen Objekten in einer nahtlosen Weise an den Endbenutzer zurückzugeben.
Sensorhandschuh auf Basis von gedruckter und flexibler Elektronik
Im Rahmen des Touchback-Projekts untersuchten wir verschiedene technologische Möglichkeiten, um den besten technischen Ansatz zu finden. Zunächst konzentrierten wir uns auf die Messung des Fingerdrucks und der Öffnung von Zeigefinger und Daumen. Obwohl dieser Weg vielversprechend ist, haben wir beschlossen, uns auf Lösungen zu konzentrieren, die leichter zu industrialisieren und zu produzieren sind.
Die hier gezeigte Lösung misst den Druck mit maßgeschneiderten FSR-Sensoren und misst die Biegung mit einem flexiblen Widerstand. Die mäanderförmige Struktur ist vorhanden, um die Längenvariation des Fingers zu bewältigen.
Proof of Concept Demonstrator
Im Rahmen des Touchback-Projekts realisierten wir einen Demonstrator einer Sensorlösung, die den Druck und die Öffnung von 2-3 Fingern misst und für Handprothesen optimiert ist. Dies war die minimal praktikable Sensorlösung, wie sie vom Kunden gefordert wurde. Diese Sensorlösung soll als Erweiterung der Prothesenhand konzipiert werden und wurde daher in diesem Stadium nicht auf die Größe hin optimiert.
Die Sensoren sind in die Fingerhauben integriert und kommunizieren über die Einheit an der Hand drahtlos mit einem Smartphone oder PC mittels Bluetooth Low Energy.
Wie Sie vielleicht bemerken, wird die auf rein magnetischen Sensoren basierende Blendenerfassung durch die Metalle in der Prothesenhand etwas gestört. Bei menschlichen Händen ist die Leistung präziser.
Für diesen speziellen Kunden war die Einfachheit für den Benutzer (keine Kalibrierung erforderlich) und eine Lösung, die sofort funktioniert, ein Muss, wobei eine hohe Präzision eine weniger strenge Anforderung war.
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