{"id":49419,"date":"2023-08-17T00:01:38","date_gmt":"2023-08-16T22:01:38","guid":{"rendered":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/?p=49419"},"modified":"2023-08-16T17:07:44","modified_gmt":"2023-08-16T15:07:44","slug":"3d-gedruckte-biomimetische-faive-hand-170820231","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/3d-gedruckte-biomimetische-faive-hand-170820231\/","title":{"rendered":"Forscher der ETH Z\u00fcrich entwickeln 3D-gedruckte biomimetische ‚Faive Hand‘"},"content":{"rendered":"

Die additive Fertigung<\/a> und der medizinische Sektor<\/a> gehen immer mehr Hand in Hand. Von 3D-gedruckten Blutgef\u00e4\u00dfen<\/a> bis hin zu Implantaten<\/a> und Pillen<\/a> – die Anwendungen nehmen zu und revolutionieren die Medizinbranche. Dabei stie\u00dfen wir schon \u00f6fters auf Entwicklungen der ETH Z\u00fcrich. So haben Forscher der Einrichtung bereits 3D-gedruckte Haut auf Basis von Pilzen<\/a> entwickelt und 3D-gedruckte Einlagesohlen mit Echtzeit-Messung<\/a> hergestellt.<\/p>\n

Nun machen die Forscher einen Fortschritt in der Robotik und pr\u00e4sentieren die 3D-gedruckte sehnengesteuerte „Faive Hand“. In Zusammenarbeit mit dem Max-Planck-ETH-Zentrum f\u00fcr Lernsysteme entwickelten Sie die Roboterhand so menschen\u00e4hnlich wie m\u00f6glich. So ist die Faive Hand in der Lage, f\u00fcr uns Menschen allt\u00e4gliche Dinge zu erledigen, wie zum Beispiel den Haushalt.<\/p>\n

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3D-gedruckte Faive Hand mit Sehnen und Daumengelenk (Bild: ETH Z\u00fcrich)<\/p><\/div>\n

Diese anthropomorphe Hand beeindruckt mit freien Bewegungen und Rotationen und kann so pr\u00e4zise und geschickte Aufgaben bew\u00e4ltigen. Anders als bei herk\u00f6mmlichen modellbasierten Steuerungsmethoden, nutzten die Forscher hierbei das\u00a0 Verst\u00e4rkungslernverfahren (Reinforcement Learning, RL). Dieses eignet sich besonders f\u00fcr komplexe und biomimetische Roboterstrukturen, die, wie in diesem Fall, besonders feinf\u00fchlige und fingerfertige Vorg\u00e4nge und Eigenschaften erfordern. Die im Soft Robotics Lab entwickelte Faive Hand wurde mithilfe des 3D-Drucks hergestellt und wird von Servomotoren angetrieben.<\/p>

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\u00dcberbr\u00fcckung der Kluft von Mensch und Maschine<\/h3>\n

Durch die Integration von Rollkontaktgelenken k\u00f6nnen Rotationen ohne feste Achse erm\u00f6glicht werden. Dies kann durch den besonders hohen DoF (Degree of Freedom \/ Grad der Freiheit) der Entwicklung allerdings schwierig zu steuern und navigieren sein. Aus diesem Grund werden aktuell sogenannte Gelenkwinkelgeber entwickelt, die f\u00fcr mehr Pr\u00e4zision und Kontrolle bei der Steuerung dienen sollen. Allerdings unterst\u00fctzen der Simulationsrahmen und der Low-Level-Controller der Hand die Ausf\u00fchrung von Anweisungen durch RL-Training, so konnte die \u00dcbertragung von F\u00e4higkeiten und Kompetenzen erfolgreich im IsaacGym-Simulator nachgewiesen werden.<\/p>\n

Aktuell sind die Forscher stets bestrebt die Funktionen und Leistungsf\u00e4higkeit der Hand weiterhin zu verbessern und so in Zukunft die T\u00fcren zu neuen M\u00f6glichkeiten f\u00fcr die MMI (Mensch-Maschine-Interaktion) zu \u00f6ffnen.<\/p>\n