4. Assistive Robotic Gripper Devices

In diesem Kapitel wird der dringende Bedarf an Hilfsmitteln untersucht, die Personen mit motorischen Beeinträchtigungen in die Lage versetzen, ihre täglichen Aktivitäten selbstständig zu verrichten. Es beleuchtet die Herausforderungen, vor denen Menschen mit Einschränkungen der oberen und unteren Extremität stehen, wie Schlaganfallüberlebende und Personen mit Muskeldystrophie, die mit Objektmanipulation zu kämpfen haben. Der Schwerpunkt liegt auf der Entwicklung weicher Robotergreifer, die eine vielversprechende Lösung bieten, indem sie starre und flexible Komponenten zu vielseitigen und sicheren Hilfswerkzeugen kombinieren. Der Text untersucht den Stand der Technik bei Robotergreifern und betont den Wandel von starren zu weichen Materialien, um Anpassungsfähigkeit und Sicherheit zu verbessern. Es werden innovative Designs wie der WaveGripper und der Twist-WaveGripper vorgestellt, die über 3D-gedruckte, sehnenbetätigte Finger mit flexiblen wellenförmigen Gelenken verfügen. Diese Greifer sind so konzipiert, dass sie komplexe Aufgaben, einschließlich der Manipulation von Gegenständen in der Hand und der unterstützten Verbandsführung, durch die Nutzung moderner Betätigungssysteme und additiver Fertigungstechnologien ausführen können. Das Kapitel stellt auch eine detaillierte Methodik zur Gestaltung und Charakterisierung dieser Greifer vor, einschließlich des Einsatzes neuronaler Netzwerke und der Finite-Elemente-Analyse zur Optimierung der Steifigkeit der Gelenke und der Fingerbahnen. Experimentelle Ergebnisse zeigen die Effektivität dieser Greifer beim Greifen und Manipulieren einer Vielzahl von Objekten und zeigen ihr Potenzial, die Lebensqualität von Menschen mit motorischen Beeinträchtigungen zu verbessern.