Individualisierte Exoskelette mit FGL-Antrieb

Exoskelette als Therapiehilfsmittel bei eingeschränkter Handbeweglichkeit

Nach Sehnenverletzungen oder einem Schlaganfall kann die Beweglichkeit der Hände stark eingeschränkt sein. In der Therapie kommen zunehmend Exoskelette zum Einsatz, die wie ein zweites Skelett über der Hand angebracht werden. Sie ermöglichen eine gezielte, langsame Bewegung von Handgelenk und Fingern. Für einen erfolgreichen Therapieverlauf ist es entscheidend, dass das Exoskelett individuell auf die Hand des Patienten abgestimmt ist und zentrale Anforderungen wie geringes Gewicht und kompakte Bauweise erfüllt.

Maßgeschneiderte Exoskelette

FGL-Schrittmotoren und der 3D-Druck eröffnen neue Möglichkeiten, Exoskelette passgenau und sanft unterstützend zu gestalten.  Menschliche Hände unterscheiden sich nicht nur in der Größe, sondern auch in den Proportionen deutlich voneinander. Nahezu unbegrenzte geometrische Freiheiten bietet die Herstellung des Exoskeletts mittels 3D-Druck. Besonders effizient lässt sich der Herstellungsprozess gestalten, wenn ein parametrisches CAD-Modell als Grundlage dient. Idealerweise liegt ein digitaler 3D-Scan der Patientenhand vor, sodass mit der geometrischen Form auch die Beziehungen zwischen den einzelnen Elementen der Hand kartografiert sind.

Individuelle Kraftunterstützung durch FGL-Antrieb

Neben der Anatomie ist auch die Handkraft individuell verschieden. Daher ist es bei den meisten Patientinnen sinnvoll, Kraft und Hub des Exoskeletts zu individualisieren. Ein hohes Eigengewicht des Hilfsmittels wäre dabei sehr belastend. Neben der Passform der Schale kommt es daher insbesondere auf den Antrieb an. Besonders geeignet ist eine Kombination aus einer in zwei Richtungen rastenden (bidirektionalen) Kinematik, angetrieben mit FGL-Drähten. Dieses Konzept basiert auf jeweils nur zwei künstlichen Sehnen, die der Schrittmotor für eine Beuge- bzw. Streckbewegung von Hand und Fingern präzise ansteuert. Dabei lassen sich verschiedene Positionen einstellen und energielos halten. Das Ergebnis ist eine sehr präzise und wiederholbare Bewegung – unterstützt durch das sanfte Ansprechverhalten der FGL-Drähte, das schonende Bewegungsschritte ermöglicht.