1. Bionische Hand – Ein Überblick
„Muskeln“ ziehen an „Sehnen“
Die Bewegung einer Roboterhand ist der einer menschlichen Hand sehr ähnlich. Der Muskel zieht sich zusammen, wenn ein elektrischer Strom durch ihn fließt1. Er zieht Sehnen, die an einem angrenzenden Körperteil befestigt sind. Dieses dreht sich um ein Gelenk, das diese beiden Körperteile verbindet.
Im Fall eines Roboters sieht es ähnlich aus – ein Motor zieht eine Schnur. Um eine Gegenbewegung zu ermöglichen, können zwei Alternativen verwendet werden:
- Eine Feder, die ein Körperteil in die Ausgangsposition zurückdrückt;
- Ein Zwei-Schnur-System, das das Körperteil in beide Richtungen zieht.
In jedem Fall wird die Bewegung durch eine spezielle Art von Motoren, sogenannte Servomotoren (oder Servo-Aktuatoren), realisiert. Diese digitalen Geräte bewegen sich nur zu bestimmten Positionen und stoppen dort – im Gegensatz zu ständig rotierenden Motoren.
Abbildung 7. Mechanik, die einen Finger einer bionischen Hand bewegt
1 Die Muskelkontraktionen werden durch sehr kleine elektrische Impulse gesteuert, die mit speziellen Sensoren gemessen werden können. Diese Impulse kommen aus dem Gehirn und können verwendet werden, um eine bionische Hand zu steuern, die als Ersatz für eine bei einem Unfall verlorene Hand angebracht wird.