Eine bioinspirierte künstliche Hand mit Muskel- und Nervendrähten aus NiTi
S. Seelecke, F. Simone
In dieser Arbeit wird ein erster Prototyp einer 3‑D-gedruckten künstlichen Hand mit Muskeln aus NiTi-Formgedächtnisdrähten vorgestellt. Aktordrähte aus Formgedächtnislegierungen kontrahieren bei Erwärmung und lassen sich bei Abkühlung wieder dehnen. Sie besitzen ein extrem hohes Arbeitsvermögen und ermöglichen dadurch den Aufbau äußerst leichtgewichtiger und kompakter Systeme. Darüber hinaus gestatten sie durch die Drahtform den Aufbau bioinspirierter muskelartiger Antriebe, die in Zukunft zu leichtgewichtigen, flexiblen und greifstarken Prothesen beitragen können. In diesem Beitrag wird ein Bündelkonzept aus elektrisch geheizten dünnen Drähten mit großer Oberfläche zur Kraftskalierung vorgestellt, um der üblicherweise langsamen Abkühlung von Drähten mit großem Durchmesser entgegenzuwirken. Darüber hinaus wird gezeigt, dass die verwendeten NiTi-Muskeldrähte auch sensorische Eigenschaften haben und dadurch auch als ihre eigenen „Nerven“ zur Positionsbestimmung eingesetzt werden können.