Greifen von Objekten mit einer menschenähnlichen Hand
Heutige Handprothesen sind meist einfache Greifer, die geöffnet und geschlossen werden können. Mit ihnen kann man Gegenstände greifen und transportieren. Doch es gibt noch keine Handprothesen, bei denen man jeden Finger, ja sogar jeden einzelnen Knochen bewegen kann, um komplexe Bewegungen, wie z.B. auf einer Tastatur schreiben, durchführen kann.
Um solche Bewegungsprozesse zu untersuchen, hat die Universität von São Paulo eine Hand entwickelt und gefertigt, die der menschlichen Hand sehr ähnlich ist.In unserer Diplomarbeit hatten wir die Aufgabe, für diese Hand einen Motorenblock kostengünstig zu konstruieren, welcher jeden einzelnen Knochen bewegen kann. Zudem soll die ganze Hand auf den ABB-Roboter IRB2400 montiert werden. So kann auch die Armbewegung mit simuliert werden. Es können damit Demoan-wendungen, wie das Transportieren eines Gegenstandes von A nach B oder sogar Klavierspielen programmiert werden.
Die Hand wird mit zwanzig Modellbauservos angetrieben. Dabei sind die einzelnen Knochen über Fischersilk mit den Servos verbunden. Modellbauservos sind im Gegensatz zu DC-Motoren günstiger. Die ganze Softwarestruktur wurde so aufgebaut, dass alle Finger einzeln über ein LabVIEW-Programm gesteuert werden können. Über das LabVIEW-Programm können verschiedene Hand-Zustände, wie zum Beispiel eine Faust, eingestellt und gespeichert werden. Zudem ist es möglich, verschiedene Demoanwendungen aufzurufen, die anschliessend autonom im Zusammenspiel mit dem ABB-Roboter abgespielt werden. Um die, vom LabVIEW gesendeten Daten zu verarbeiten, abzuspeichern und die erforderlichen Signale für die Servos zu generieren, sind Java Programme auf dem Mikrokontroller MPC555 programmiert worden. Der ABB Roboter und der MPC555 kommunizieren miteinander über digitale IO’s.
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Während der Diplomarbeitszeit wurde ersichtlich, wie komplex die menschlichen Greifprozesse sind. Diese künstlich nachzuahmen ist keine einfache Aufgabe. Mit unserer Diplomarbeit haben wir es jedoch geschafft, einen Prototypen zu bauen, welcher komplexe menschenähnliche Fingerbewegungen ausführen kann.





