Handprothese selbst bauen

[AlbrechtM]

Ich Suche Leute, die Lust haben, eine dritte Hand zu bauen. Sie soll ähnlich einer tatsächlichen Handprothese gebaut werden und ggf. später nach entsprechende Zulassung als Medizinprodukt in den Fällen eingesetzt werden, in denen eine Versorgung mit den auf dem Markt befindlichen myoelektrischen Prothesen ausscheidet. Sie kosten zwischen 7000 und 30 000 Euro. Die Baupläne, C++ Programmierung und CAD Dateien (3D Druck) sollten als Open Source Code zur Verfügung gestellt werden. Zu Beginn kann die Entwicklung mit dem Arduino stehen. In GB gibt es ein Startup (Open bionic), das bereits eine solche "Prothese" zur Verfügung stellt und in Amerika sorgt eine Gesellschaft für die Versorgung von Kindern mit Handprothesen. Allerdings dürfte fraglich sein, ob diese Systeme schon ausgereift sind. Wer hat Lust auf ein sinnvolles Hobby? Ich Suche derzeit Unterstützung für eine erste mechanische Konstruktion. Wer verfügt diesbezüglich über gute physikalische Kenntnisse, und möchte diese in ein solches Projekt einbringen?

[i_make_it]

Schau Dir doch mal "InMoov" an, das wurde ja ursprünglich mal als Handprothese entwickelt und ist open Source.
Damit kann man sich schon mal ansehen wie einige Details funktionieren (Beuge- Strecksehnen).
Und wie man es nicht macht (InMoov hat keinen opponierenden Daumen).
https://de.wikipedia.org/wiki/Daumen
Beschränk Dich am besten erst mal auf die dritte Welt.
Sonst sehen die Kosten bei Dir genauso aus.
Nur die Gebühr beträgt 2.500 bis 10.300€
Gebührenverordnung zum Medizinproduktegesetz - https://www.gesetze-im-internet.de/b...mpg/gesamt.pdf
Die eigentlichen Prüfungen: EMV etc. durch zugelassene Prüfstellen kosten auch noch mal etwas.

Als erstes muß man festlegen was die Hand können soll.
Da kann man dann auch mal sehen was es denn schon so gibt.
Bsp.: http://www.ke-next.de/specials/mediz...hetik-119.html
http://www.kem.de/konstruktion/-/art...9594/40263827/
http://www.golem.de/news/easton-lach...06-114489.html

Dann solltest Du Dich mit der Steuerung und den Myosensoren auseinadersetzen.
Bsp.: http://www.uni-kassel.de/eecs/filead...lom2_Weitz.pdf
http://www.iai.fzk.de/www-extern/fil...at0206_279.pdf

[HaWe]

Und wie man es nicht macht (InMoov hat keinen opponierenden Daumen).

Wo hast du das denn jetzt schon wieder her?
Bild hier  
http://inmoov.blogspot.de/

[i_make_it]

Gestern auf der Make Rhein Main ausprobiert.

Die InMoov Hand kann keinen Zylindergriff.

Der Daumen passiert die Handfläche wie bei einer Faust.
Aber eine Flasche oder ein Glas greifen funktioniert nicht.

Im Unterarm sind fünf Servos für die Finger und einer fürs Handgelenk.

Das ist der InMoov der Hochschule Darmstadt im Bauzustand von gestern.

[AlbrechtM]

Bisher habe ich solche Projekte noch nicht in der Hand gehabt. Aber was ich bei den Herstellervideos gesehen habe, das überzeugt mich mechanisch nicht.
Bisher habe ich den Eindruck, als dass mit einem CAD Programm eine Hand kopiert wurde und anschließend an den jeweiligen zutreffenden Stellen ein
Gelenk angebracht wurde, das dann mit Stahldraht gesteuert wird (oder man benutzt 3 D gedruckte Zahnräder). M.E. kann es das nicht sein. Das DE
Raumfahrtinstitut hat Millionen für eine Robterhand benötigt.

M.E. muss ich zuerst eine Mechanik entwickeln, die tragfähig ist und vermutlich erst einmal wenig mit der Menschlichen Hand (mit Ausnahme von fünf
"Greifern") zu tun hat. Immerhin reden wir über eine kleine Fläche, die mit verhältnismäßig großen Lasten belastet wird.

Die gezeigten Hände habe ich mir im Netz angesehen. Die hohen Kosten für die Anerkennung als Medizinprodukt sind mir bekannt, es sei denn, es
könnte eine Kooperation mit OT Technikern geben. Aber für die wird es vielleicht lächerlich wirken, wenn Hobbybastler eine Myoprothese bauen wollen,
immerhin haben die sechs Jahre gelernt.

Ja, mein Fokus sind die sogenannten Entwicklungsländer. Das wollte ich aus PC Gründen nicht so genau schreiben. Aber auch in DE bekommen solche
Prothesen nur Menschen, die sie für die Arbeit benötigen. Ansonsten ist eine Genehmigung durch die Krankenkassen eher nicht zu erwarten.

Die Menschen in der sogenannten 3. Welt haben es aber verdient, mit vernünftigen Produkten ausgestattet zu werden und daher wird es auch darum
gehen, von Anfang an die richtigen Materialien zu nehmen. Es gibt bereits ein medizinisch zugelassenes Filament.

Ich denke an Kugelgelänke, die an streben geschraubt werden und per Perlonkabel gezogen werden. Wie gesagt, es geht mir erst einmal nur um die Mechanik,
an eine menschenähnliche Hand denke ich da erst einmal nicht. Ich glaube, dass die Mechanik Ausgangspunkt sein könnte und nicht die Form der
menschlichen Hand.

[i_make_it]

Nun hier muß die Funktion dem Design folgen (Auch wenn ich selbst meist andersrum arbeite).
Es bringt nichts eine Konstruktion zu haben, die sich dann aber nicht in der richtigen Größe realisieren lasst.
Die Greif- und Haltekraft muß nicht unbedingt so groß sein, denn die Kräfte die die Hand am Armstumpf halten, müssen ja größer sein als die Kraft die es an irgend was anderem hält.
Eine Prothese die einen Klimmzug machen kann nutzt nichts wenn sie nicht mit dem Körper des Trägers verbunden bleibt.
Mann muß also sehen bei welchen Amputationen welche Haltekräfte realisierbar sind ohne das es dem Träger unangenehm oder gar schmerzhaft ist.
Dann muß man festlegen was die Prothese alles können soll.
(Pinzettengriff, Lateralgriff, Sphärischer Griff, Zylindergriff, Drehen/Beugen des Handgelenks, Zeigen, Finger Spreizen)
Dann die Myosensorik und Steuerung sowie Ergonomie und Tragekomfort beim Nutzer.
Schließlich die Energieeffizienz, denn wenn man alle 10 Minuten für 30 Minuten Akkus laden muß bringt das auch nichts.
Bei meiner eigenen Roboterhand bin ich von Kugellagern weg zu Gleitlagern gewechselt, da diese kleiner bauen, kostengünstiger sind und Kugellager bei den Kräften und Bewegungswinkeln (max. 115°) meines erachtens keinen Vorteil gegenüber Gleitlagern haben.
Auch in Anbetracht von Verschmutzung und der notwendigen Wartung.

Bei den Kräften der Finger bin ich von den Kräften ausgegangen, die ich auch bei Berührungsschutzprüfungen von Gehäusen elektrischer Anlagen nehme.

Erst wenn man ein recht umfangreiches Pflichtenheft erstellt hat, kann man sich mit der eigentlichen Konstruktion befassen.
Nochmal komplizierter wird das ganze wenn man an Prothesen von Kindern und heranwachsenden denkt.