Von der Wahrnehmung zur Tat
Motivation für die Entwicklung dieser innovativen Handprothese war unter anderem das aufgabenorientierten Interesse der Benutzergemeinde. Patienten haben immer wieder den Wunsch geäußert, ihre fehlende Extremität durch eine funktionelle Handprothese zu ersetzen, mit der sie Aufgaben des täglichen Lebens autonom bewerkstelligen können. Die kybernetische Hand wird über neurale Schnittstellen mit dem Patienten verbunden und ermöglicht so die Nutzung sensorisch-motorischer Koordinationsmechanismen für die Steuerung der Greifkraft. Der menschliche Bewegungsapparat wird nicht einfach imitiert, sondern neurale Signale, die bisher an den Handmuskeln endeten, werden entsprechend der Gelenkbewegungen interpretiert. Hauptziel war die Einbindung der CyberHand über in die peripheren Nerven implantierte neurale Schnittstellen. Der modulare Aufbau ermöglicht die Nutzung und, noch wichtiger, die Validierung verschiedener neuraler Schnittstellen. Forschungen am Fraunhofer-Institut für Biomedizinische Technik haben zur Entwicklung implantierbarer Telemetriesysteme für die Aufzeichnung elektroneurografischer Signale und Stimulation peripherer Nerven geführt. Das sensorische System der CyberHand umfasst Sensoren, die den Tastsinn der menschlichen Haut emulieren und Informationen über die Interaktion zwischen Hand und erreichtem Objekt liefern. Der biologische Tastsinn stellt bei Kontakt mit der Haut die physischen Eigenschaften der Umgebung dar und findet sich in mehreren unterschiedlichen Formen auf der menschlichen Haut. Reaktionen sensorischer Nervenzellen auf mechanische Stimulation wie Berührung oder Gewebekompression wurden mit einem pneumatischen Stimulator untersucht. Der Ultraschallsensor in der Stimulatorspitze hat die entscheidenden Kontaktinformationen geliefert. Der modulare Aufbau der CyberHand ermöglicht die Nutzung der fortschrittlichen Technologie und das Testen der wissenschaftlichen Hypothesen in Bezug auf die Funktion biologischer Sensoren bei der Handhabung von Objekten auf relativ einfache Art und Weise. Zweifellos ist in Zukunft die Implementierung von Arrays flexibler Sensoren als externe "Haut" mit mechanischen Eigenschaften zu erwarten, die mit denen menschlicher Haut vergleichbar sind.
