Die Karlsruher Vincent Systems GmbH hat nach eigenen Angaben die weltweit erste fühlende Handprothese entwickelt und auf den Markt gebracht – und setzt dabei stark auf Leichtbau. Das Hightech-Produkt des Karlsruher Medizintechnik-Unternehmens wiegt nur 380 Gramm.
Quelle: Landesagentur für Leichtbau Baden-Württemberg
Das Modell „Vincent Evolution 2“ vereint laut Hersteller ein geringes Gewicht mit einem bisher nicht erreichten Funktionsumfang in der Klasse der bionischen Handprothesen. Erstmals werden dabei anatomische Proportionen erreicht. Realisiert wurde das durch eigens für diese Anwendung entwickelte kleine Antriebe, eine kompakte und robuste Konstruktion sowie leichte Aluminium-Magnesiumlegierungen in der Struktur.
Die Prothese Vincent Evolution 2 entspricht in Form, Abmessung und Haptik einer echten Hand, alle Finger sind mittels Elektromotoren beweglich. Die bisherigen elektronischen Modelle waren aufgrund der darin untergebrachten Technik schwerer als die menschliche Hand. Das bionische Modell von Vincent Systems bringt nur 380 g auf die Waage und entspricht in Abmessungen, Gewicht und der anatomischen Form ihrem menschlichen Pendant.
Sechs Motoren sorgen für Bewegungsfreiheit
Angetrieben wird die Handprothese durch sechs kleine batteriegetriebene Motoren. Sie ermöglichen eine Auswahl von zwölf Griffarten, mehr als 20 Handpositionen und beliebige Zwischenstellungen, die vom Prothesenträger allein mit zwei Muskelsignalen – sogenannten EMG-Signalen – ohne weitere Hilfsmittel und in kürzester Zeit abgebildet werden können.
Bei jedem Bauteil der Prothese wurde mit hohem Aufwand eine Gewichtsoptimierung betrieben. Durch eine Eigenentwicklung konnte das Karlsruher Startup beispielsweise pro Getriebe 10 g Gewicht einsparen. Bei sechs Motoren sind das 60 g bei einem Gesamtgewicht von 380 g.
Erste Handprothese mit Tastsinn
Die leichte und bionische Handprothese wird aus hochfesten Aluminium-Magnesiumlegierungen hergestellt. Zum Einsatz kommen auch leichte Werkstoffe wie Carbon oder Titan. Bauteile wie Getriebe und Kupplungen müssen dabei aufwendig hergestellt werden. Angewandt werden dabei Verfahren wie Zerspanen, Lasersintern, Laserschweißen, Wasserstrahlschneiden, Schleifen oder Erodieren.
Vincent Evolution 2 verfügt als erste Handprothese auch über einen Tastsinn. Ein vibrotaktiles Feedback vermittelt dem Prothesenträger wieder ein Gefühl von Berührung und Greifkraft von der Spitze der Prothesenfinger. Eine Soft-Shell-Weichteiladaption schafft eine natürliche Haptik ähnlich der menschlichen Hand. Durch einen Überzug aus Silikonhaut, einem so genannten Kosmetikhandschuh, sieht die Prothese zudem sehr natürlich aus.
App Unterstützt Prothesenträger
Neben vielen Bauteilen wurde auch die Elektronik im Haus entwickelt, ebenso wie die Batteriesysteme für die Prothese sowie die Steuerungssoftware. Für das kundenspezifische Einstellen der künstlichen Hand und das Training der Griffarten wurde eigens eine grafisch animierte App programmiert. Sie ermöglicht per Bluetooth eine Verbindung zwischen Prothese und Smartphone oder Tablet.
Auf diese Weise können die Steuerungssignale des Prothesenträgers grafisch auf dem Bildschirm angezeigt werden, ähnlich einer EKG-Kurve bei der Herzuntersuchung. Die Signale können nun verstärkt oder reduziert und Störsignale gezielt ausgeblendet werden. Über diese Benutzerschnittstelle werden alle Einstellungen an der Prothese vorgenommen, von der Empfindlichkeit des Tastsinns bis zur Festlegung der Umschaltimpulse für einen Griffwechsel. Vincent Evolution 2 wurde mehrfach ausgezeichnet, unter anderem mit dem Designpreis der Bundesrepublik Deutschland – Silber 2014. (bö) •
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