Ober­flä­chen­elek­tro­den vs. implan­tier­te Elek­tro­den zur Steue­rung von Beinprothesen

J. S. Sigur­dardot­tir, S. P. Sigurt­hors­son, G. Hall­dors­dot­tir, G. K. Lud­viks­dot­tir, Th. Hel­gason, K. Lech­ler, M. Odds­son, Th. Ing­vars­son, K. Krist­jans­son
Aktu­el­le Bein­pro­the­sen wei­sen ver­gli­chen mit dem mensch­li­chen Bein zahl­rei­che Ein­schrän­kun­gen auf. So haben die­se Pro­the­sen einen ein­ge­schränk­ten Bewe­gungs­um­fang, es man­gelt ihnen an akti­ver Kraft­un­ter­stüt­zung, und sie ver­fü­gen nicht über die Mög­lich­keit, durch Mes­sun­gen zu erken­nen, was der Anwen­der von sei­ner Pro­the­se im jewei­li­gen Moment ver­langt. Um eine direk­te­re Ver­bin­dung zum Ner­ven­sys­tem des Anwen­ders her­zu­stel­len, wer­den myo­elek­tri­sche Signa­le ver­wen­det. Die­se ermög­li­chen es dem Anwen­der, sei­ne Pro­the­se auf eine Wei­se zu steu­ern, die her­kömm­li­che Pro­the­sen nicht leis­ten kön­nen. So ist eine will­kür­li­che Steue­rung der Bewe­gung des Sprung­ge­lenks beim Gehen nicht mög­lich. Die­se wäre jedoch sehr vor­teil­haft für den Anwen­der. In die­ser Stu­die wur­den zwei myo­elek­tri­sche Signa­le für die Steue­rung von Bein­pro­the­sen mit­ein­an­der ver­gli­chen, die mit­tels Ober­flä­chen­elek­tro­den vs. implan­tier­ten Elek­tro­den erfasst wurden. 

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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.

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