Kapazitiv-gesteuerte 3D-gedruckte Prothesenhand – Arduino-Aktuierung

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Über dieses Projekt

Dieses Projekt zeigt, wie man kapazitives Touch-Sensing zur Finger-Aktuierung in einer bestehenden 3D-gedruckten Prothesenhand einsetzt – etwas, das in kommerziellen myoelektrischen Prothesen selten vorkommt. Basis ist der e-NABLE Phoenix Hand-Design (körperbetätigt), das ich in eine elektrisch betriebene Prothese umgewandelt habe.

Vorteil: Durch simples Berühren der Sensoren öffnen/schließen sich die Finger intuitiv. Status: Aktuell keine Einzel-Finger-Steuerung; Tragkraft & Greifkraft sind ausbaufähig.

Teile beschaffen

• Arduino Uno
• 2× TTP223 Touch-Sensor
• MG996R Servo
• 3D-Drucker, Heißklebepistole
• Flexor: Angelschnur / Extensor: Gummibänder

Hand drucken (e-NABLE Phoenix, Rechtshänder)

Nur benötigte Teile gedruckt (ca. 10–12 h auf Flsun-Drucker):

• Finger: 4× finger_phalanx.stl, 2× fingertip_long.stl, 2× fingertip_short.stl, 1× thumb_phalanx.stl, 1× thumbtip.stl
• Handfläche: 1× palm_right_new_supports.stl
• Steckstifte: 4× fingertip_pin.stl, 1× knuckle_pin_long.stl, 2× knuckle_pin_short.stl, 1× thumb_knuckle_pin.stl, 1× thumbtip_pin.stl

Detaillierte Bauanleitung existiert bereits – hier nur Überblick. Evtl. Nachbearbeitung für Passgenauigkeit.

Elektronik & Schaltung

Zwei TTP223-Sensoren steuern den Servo: Sensor 1 → Finger schließen (0→180°), Sensor 2 → Finger öffnen (180→0°).

Arduino-Code

#include <Servo.h>
Servo myservo;
#define CTS1Pin 2
#define CTS2Pin 3
int pos;

void setup() {
  myservo.attach(9);
}

void loop() {
  int CTSValue1 = digitalRead(CTS1Pin);
  int CTSValue2 = digitalRead(CTS2Pin);

  if (CTSValue1 == HIGH) {
    for (pos = 0; pos <= 180; pos += 1) {
      myservo.write(pos);
      delay(15);
    }
  }
  if (CTSValue2 == HIGH) {
    for (pos = 180; pos >= 0; pos -= 1) {
      myservo.write(pos);
      delay(15);
    }
  }
}

Viel Spaß beim Nachbauen! Fragen gerne in den Kommentaren.

Code

Siehe oben – identisch mit dem Sketch im Projektbereich.

Schaltplan

Bildbasierte Verkabelung (siehe oben).