Wie eine Hand nachbauen?

[Battle MC]

Hi,
wie könnte man eine menschliche Hand so nachbauen, das diese ungefähr die gleichenfuntkionen ausführen könnte? Ich hab schon überlegt mit Federückstellung, oder drahtseilen in den Fingern, aber eine wirklich gebrauchbare Lösung habe ich noch nicht gefunden. Ich möchte also schon die drei Gelenke in den Finger haben(vorne/mitte/hinten), wobei ich die nicht einzeln steuern möchte, sonder alle drei Gelenke ruhig zusammen, sonst wird es wirklich zu aufwendig. und den Daumen natürlich nochmal extra. Es würde mir schon völlig reichen in eine Dimension zu bewegen, sprich ungefähr so, das ich die Bewegung von Faust zu flacher Hand(Daumen mal aussen vor) ausführen kann.

Wüsstet ihr da eine Idee?

Mfg Fabian

[BlackDevil]

Mal rein Biologisch gesehen brauchst du eine Sehne (Rückstellung) und einen Muskel (Bewegung)

Also sollte z.B. ein Servo und ein Gummiband für ein Gelenk reichen. Dann wird die Hand allerdings größer

Nun hab ich hier aber schon was von "künstlichen" Muskelngelesen. Also metalle die sich bei Stromfluss zusammenziehen, genau das was du brauchst.

Ich würde mich bei der gelegenheit gleich mit den Künstlichen Muskeln auseinandersetzen und versuchen eine Hand von der Natur mehr oder weniger zu Kopieren.

[Promech]

Hallo Battle MC,

ich bin auch gerade an sowas dran,allerdings versuch ich das ganze mit fünf Minipneumatikzylindern zu bauen(60mm Hub und 10mm Durchmesser).
Bis jetzt kann ich damit leider keine nennenswerten Erfolge erzielen.
An die Zylinder wollt ich auch Drahtseile montieren,aber nach mehreren Fehlversuchen verliere ich langsam Die Lust und den Verstand.
Das einzigewas geklppt hat ist bis jetzt der Daumen,der sich mit Hilfe eines Scharniers bewegt.

[gandalf]

Vieleicht hilft ein Besuch im Museum weiter.

http://museum-der-hand.de/

[Manf]

Vielleicht ist hier etws dabei:

http://www3.festo.com/Internet/apps/CorpApps/DownloadArea.nsf/625d0cefaa908feec1256e350036d4ef/0d23e5b704d3f0a1c1256f120033d435?OpenDocument

[Battle MC]

nicht wirklich das dabei was ich Suche, aber ich habe da gerade eoine Idee gehabt, ich versuche die nachher mal zu n skizzieren, wobeoi das auch nichts ist, für wenig Raum, da man wieder einige Servos bräuchte, oder Kupplungen.

MfG Fabian

[Battle MC]

So etwas in der Richtung ist mir gerae eingefallen:
Der finger ist aus einem Gummiartigen Material, sprich "Drachenhaut"(Kennt ihr vielleicht von den Mythbusters->Buster 2.0) oder sowas ähnliches halt. Der ist innen Hohl. Im Normalen Zustand ist der finger also durchgestreckt, durch den Widerstand des Gummimaterials. Nun wird ein Motor auf dem eine Drehscheibe sitzt in Bewegung gesetzt, und schieb einen Halbrunden Stift/Dorn in den Finger, und krümmt diesen so. Damit kann man zwar noch keine völlige Faust machen, sprich keine Strohalme halten, aber es wäre vielleicht ein Anfang, damit der Roboter sich alleine nen Bierchen Trinken kann, sonst müsste ich denn immer füttern....


MfG Fabian

[Strahleman]

Wenn deine technische Hand nahezu die gleichen BEwegungen wie eine echte Hand können soll, müsstest du pro Gelenk im Finger ein techn. Gelenk (z.B. ein Servo) in deiner mechan. Hand verbauen.
Da du ja nicht alle Gelenke steuern willst, würde es doch theoretisch reichen, wenn du das oberste Gelenk mit einer Art Sehne verbindest, die an der Fingerwurzel an einem Servo angeschlossen ist. Diese Sehne würde ich am Rücken des Fingers entlang ziehen, so wie es auch bei uns Menschen ist.
Zusätzlich wird eine zweite Sehne an die Unterseite der Gelenke langgeführt und ebenfalls an der Spitze des dritten Gelenks befestigt. Das andere Ende der Sehne wird an einem zweiten Poti befestigt, der sich gegenläufig zum ersten Poti bewegt. Soll sich der Finger strecken, wickelt der eine Servo die obere Sehne auf und die untere Sehne bekommt Spiel, wird der Finger gebeugt, ist es genau andersrum: die obere Sehne verlängert sich, die untere verkürzt sich gleichzeitig.

Gerne kann ich auch eine kleine Skizze anfertigen ;)

BTW: Mythbusters sind cool, schaue ich immer, wenn ich kann ;)

[maze2k]

Du brauchst pro Finger eigentlich nur einen Antrieb (wenn du etwas greifen willst, dann an der innenseite). Die "Sehne" an der Außenseite muss aber dann elastisch und stark gespannt sein. Die Sehne würde ich durch Ösen an den Gelenken ziehen, damit sie nicht verrutschen (sowohl die äußere, starre, als auch die innere, durch einen Servo "bewegbare").

Ich würde auch nicht, wie vorgeschlagen, einen komplett elastischen Finger nehmen, sondern nur an den Gelenken elastisches Material verwenden. die Stücke zwischen den Fingern, sollten aus einem festen und stabilen Material sein (z.B. Metallröhrchen aus dem Baumarkt).

[Battle MC]

Ich möchte das Elastische material auch ein wenig für die Optik, damit es einigermaßen Echt ausschaut. Diese Drachenhaut ist nicht so elastisch wie nen......ähm..sorry aber, wie nen Gummidildo^^, sondern schon richtig fest und zäh, also nen bisschen in Richtung Heißkleberkonsistens. Sprich ich muss mir um die Stabilität keine Gedanken machen.
Ein weiterer Vorteil, mit einer kompletten Hülle aus Drachenhaut ist, das ich gleichzeitig einen Antirutscheffekt habe, so dass ich auch manche Teile auch vorsichtig und trotzdem sicher halten kann(Glaskugel)! Bei einer Metallhand, habe ich keinerlei Dämpfung, wie bei einer gummiartigen Masse, und wenn ich dann eine Tick zuweit fahre ist die Kugel kaputt, oder sie rutsch mir aus der Hand, oder bekommt leichte schleifspuren!
Deswegen haben wir ja auch keine Titanfloßen! Aber leider hat Gott auf unseren Körper nen Patent!

@Strahleman: kizze Wäre nicht schlecht, das mit den Potis verstehe ich gerade nicht ganz...Ich habe da nen Servo ok, aber wozu dann die Potis?
Ist eine super Idee, aber ich frage mich ob das wirklich so funktioniert!? Wie gesagt gott hat da nen Patent drauf(der verhandelt da auch nicht, der ist nen Knallharter Firmenboss von Terra&Co GmbH)!
Ich werde mal versuchen, dass ich da nen Modell von baue, nur zum Testen. Denn die ganzen Werkstoffe wären viel zu schade und zu teuer wenn es nicht klappt! Immerhin baue ich hier eine menschliche Hand fast vollfunktionell nach, das kann nicht günstig werden! Aber gut, teste ich halt.
Weiterhin ist die Frage was ich als Sehne nehme? Bowdenzug o.ä. scheidet aus, da es ins Fleisch schneiden würde, Kunststoffbändchen auch, wenn dann wohl eine Massive Nylonschnur, wobei ich da nicht weis, wie das flutsch in der Drachenhaut.


MfG Fabian

[Strahleman]

Hm hups, da waren die Finger wieder schneller als mein Kopf. Ich meinte natürlich Servos und nicht Potis... (wie komm ich denn auf so nen Stuss?!)

€: Ich habe einmal die Idee von maze2k in der Skizze mit aufgegriffen (ist ja bis auf das Gummiband anstatt 2. Servo die gleiche)...
Das obere ist das Gummiband, das den Finger streckt, sobald die Sehne (auf der Innenseite des Fingers) gelockert wird.

[Battle MC]

Die Idee hatte ich schon vor 30Jahren(Ok, net ganz), aussen ist das ja easy zu steuern, aber wie soll ich da vernünftig was greifen, wenn ich auf der Innenseite eine Sehne habe, ich müsste die Sehnen IM finger haben, und ob dann das Prinzip oimmernoch funzt, das ist die Frage!? Die Äussere Sehne kann noch aussen bleiben, die müsste nicht zwingend in den Finger rein, wobei es bei der ansich auch egal wäre! Aber die Innere Sehne zum Knicken macht mir Sorgen! Ich denke es könnte funktionieren, wenn ich meine Finger richtig vermessen habe. aber da hilft wohl nur Try&Error.

Mfg Fabian

Edit: Bin ab morgen früh erst wieder am Montag da, also nicht denken das Thema wäre für mich gegessen :wink:

[Strahleman]

Verleg die Sehne in einem dünnen Plastikröhrchen. Dann ist sie geschützt und du kannst greifen ohne die Sehne einzuquetschen.

[user529]

ich habe einfach einmal die vorhandenen ideen gezeichnet und mir überlegt wie man das aus einfachen teilen herstellen kann ohne viel aufwand und maschinenpark. diese u-profile(8/8/1;10/10/1;12/12/1;15/15/1,5) habe ich bem ortner und stanger gefunden und müssen nur gering bearbeitet werden, sind aber leider aus messing. vl noch ein dünnes blech zum stabilisieren der handfläche.
die durchmesser der umlenkrollen nehmen in richtung fingerspitze ab, damit zuerst die vorderen glieder der finger anliegen und erst danach die fingerspitzen abknicken. über den daumen hab ich mir auch schon gedanken gemacht, aber ich finde einfach keine möglichkeit diesen platzsparend und einfach anzubringen.

http://bilder-speicher.de/bild.php?Trinh468571

http://bilder-speicher.de//bild.php?Demet814075

@strahlemann, die idee mit dem servo is gut, aber warum bindest du das streckseil an der gegenüberliegenden seite des stellservos an, dann würde dieser auch gleich das öffnen übernehmen?

allerdings mache ich mir ernsthaft sorgen um die kraft die so eine hand aufbringen kann, denn die hebel an denen die kraft angreift sind sehr gering.
mfg clemens

[Goblin]

Ich arbeite in der Uni gerad an einem Projekt mit, wo es um diese Hand geht:

http://www.techfak.uni-bielefeld.de/ags/ni/projects/m6setup/

http://www.techfak.uni-bielefeld.de/ags/ni/media/hand.jpg

Die funktioniert mit Pneumatischen Muskeln. Die werden per PWM gesteuert. Ich hab die selber noch nicht in Aktion gesehen, muss aber recht laut sein. Ich hab keine Ahnung was die Muskeln kosten, aber so kompliziert sind sie nicht aufgebaut. Nur halt mal so mein Senf dazu.

[Manf]

Hier sind auch noch ein paar künstliche Hände im Großformat zu sehen, drei Finger mit zwei Gliedern, wie es ausieht, Antrieb von der Mittelhand aus.

http://www.eid.dlr.de/dlr/News/pi_090604_automatica.htm
Manfred

http://www.eid.dlr.de/dlr/News/Hand_Flascheorange_270.jpg http://www.eid.dlr.de/dlr/News/HandTasse_270.jpg


Ich arbeite in der Uni gerad an einem Projekt mit, wo es um diese Hand geht: Auf alle Fälle siehst Du auf dem Bild mit dem Roboter freundlicher aus als auf Deinem Avatar,
auch wenn Dir der Roboter wie es scheint gerade das Flugzeug wegnimmt.

[womb@t]

Ich hab schon mal so ne Hand aus Kabelschlepp (http://www.kabelschlepp.de/html/ef/0130_0180.php) gemacht, die hat mir mein Vater von ner Messe mitgebracht

http://home.arcor.de/referat.eng/Bilder/Bild3.jpg
http://home.arcor.de/referat.eng/Bilder/Bild4.jpg
http://home.arcor.de/referat.eng/Bilder/Bild5.jpg
http://home.arcor.de/referat.eng/Bilder/Bild6.jpg

Die Sehne besteht aus nem Gummiband außen, eine Schnur innen krümmt den Finger. Der Finger ist stark genug um ein Eishockey-Puck zu halten!!!

[Goblin]

Ich arbeite in der Uni gerad an einem Projekt mit, wo es um diese Hand geht: Auf alle Fälle siehst Du auf dem Bild mit dem Roboter freundlicher aus als auf Deinem Avatar,
auch wenn Dir der Roboter wie es scheint gerade das Flugzeug wegnimmt.

http://images.google.de/images?q=tbn:lRR41UpUNbuRDM:ladenx.com/ccc/prg/images/gargoteufel1.jpg ;) (Bild verkleinert Manf)

[BlackDevil]

hat mich jemand gelesen? *G*

[womb@t]

Nur noch SPAM, unglaublich

[Manf]

Es wurden ja ein paar gute Ideen für Hände oder auch Finger gezeigt.

Die Kabelschlepp Lösung ist wirklich sehr schön, wo bekommt man soetwas in kleinen Mangen?

Biowire mit Längenänderung bei Temperaturänderung wurde auch schon an einigen Stellen angesprochen.
https://www.roboternetz.de/phpBB2/zeigebeitrag.php?p=152994#152994
https://www.roboternetz.de/phpBB2/viewtopic.php?t=14462

Einige von den anderen Postings werde ich etwas kürzen.
Manfred

[womb@t]

Das Kabelschleppzeugs wird auf Messen immer wieder en Masse angeboten, hab da 2 Meter rumliegen, da könnt ich ne ganze Hand bauen, aber den Link wo man die bekommt hab ich oben gepostet.

[munsel]

Was auch noch einen Versuch wert wär, eine künstliche Hand nachzubilden
ist, wenn man in jedes Gelenk der einzellnen Finger ein kleines "Kissen" packt, welches sich durch Hydraulik auseinanderdehnt und das Gelenk damit hin und her bewegt.
Einen Bericht über eine Prothese, die auf diesem Prinzip basiert habe ich vor ein paar Monaten mal im Fernsehen gesehen, wär aber ziehmlich schwer es auch so umzusetzen :-k .

[BlackDevil]

wie siehts mit den Künstlichen Muskeln aus? Wenn man dann mehrere Fasern um ein Gelenk bindet und eine Sehne hinzufügt funzt das ganze wie eine echte hand

[womb@t]

Ich denke wenn man die Biomechanik nahezu 1:1 abkopiert dann lassen sich auch die natürlichsten Bewegungen ausführen, doch der Aufwand wäre unvorstellbar groß. Einfach ne fertige Hand anzuzapfen wäre rein theoretisch am einfachsten, doch ehtisch nicht vertretbar...
Für nen Hobbyroboter reicht ne Kabelschlepphand oder ähnliches, aber bei ner Prothese... da sollte das auch nach Hand aussehen und nicht nach Kabelschlepp

[BlackDevil]

Ich meinte ja auch aus Alu rundprofilen und Gummibändern + den Künstlichen Muskeln (hies das nicht Neodym oder so ähnlich?)

den gedanken hatte ich mir "damals" als hier im forum von dem zeug gelesen hab schon gefasst sone hand zu bauen ;)

[Battle MC]

So, ich bin zurück...
Ich habe mir grade mal ein kleines Modell gebastelt, aus Pappe, nur um zu sehen ob das mit den Sehnen funktioniert. Geht sueper, nur ich muss noch schaun wie ich das auf Metällröhrchen umsetzte, aber wenn ich Kupfer nehme müsste das gehen, das kann ich dann auch löten. Ich poste nachher mal nen Bild, damit man sihet wie ich die Hand aufbauen werde.

Die Servos allerdings im Handgelenk oder so verstecken, werde ich nicht, dann bekomme ich die Proportionen nicht mehr hin. Ich werde die Sehen über flexible Kanäle durch den Arm führen, und dann von dort aus ansteuern.

Mfg Fabian

[Sleepyguy]

Andere Idee wäre vielleicht auch Hydraulik.
Wenn man so genau arbeiten kann, dann könnte man pro Fingerglied einen klitzekleinen Hydraulikzylinder bauen. Hydraulikaggregat darf natürlich auch nicht fehlen: "Kolbenverdichter" also einen Feststehenden Kolben und einen beweglichen Zylinder. Wobei der Zylinder von nem Schrittmotor bewegt wird.

[Battle MC]

Und was soll ich dafür ausgeben? Und ich denke nicht, das es so viel lohnender ist, wie wenn ich 5 bzw. 6 Sevos nehme, für einige Euronen! alleine ein Zylinder würde wahrscheinlich schon ein vermögen kosten, da er so klein ist, das man die selbst sowieso nicht hergestellt bekommt. Der dürfte maximal 10-15 mm lang sein, und in der Größe werden die sicherlich nicht Günstiger!

Mfg Fabian