Den næste generation af bevægelige arm-proteser minder i høj grad om en rigtig arm.

Med bevægelige fingre og et drejeligt håndled kan en robotarm fra Vanderbilt University i USA både gribe om et glas vand og kaste en bold på 12 kilo – begge dele er bevægelser som de nuværende armproteser ikke er i stand til.

Robotarmen bevæger sig fire gange hurtigere end de traditionelle eldrevne armproteser, der ofte kun består af en simpel åbne- og lukkemekanisme i form af en klo.

Det revolutionerende ved den nye robotarm er, at den får sin kraft fra flydende brintoverilte, der omsættes til gas i cylindre i armen.

Fra en lille beholder ved skulderen føres brintoverilte mod en katalysator, som består af iridiumdækkede aluminiumskugler. Katalysatoren omdanner brintoverilten til damp, der driver stempler i armens cylindre og kan sammenlignes med musklerne i en ægte arm.

Processen skaber damp med temperaturer på 232 grader celsius, og derfor har forskerne trukket et isolerende lag plastic hen over armen bestående af termoplastisk polyether æter keton. Det isolerende lag gør det muligt at røre armen uden at brænde sig og samtidig omdanner det dampen til vanddråber.

Derfor sveder armen, hvad der svarer til den mængde vand, som en normal person ville svede fra sin arm i løbet af en dag, oplyser Michael Goldfarb i Vanderbilts Online Research Magazine.

Med inspiration fra rumfærgen
Prototypen til den nyudviklede robotarm har taget et år at udvikle, og ideen opstod hos Michael Goldfarb, der arbejdede på at komme af med de tunge batterier, der driver de nuværende armproteser.

Konceptet med at omdanne et flydende brændstof til gas for at skabe bevægelse er ikke ny, men er hentet fra de grundlæggende principper, der gør det muligt at manøvrere rumfærgen.

Den nye teknik imponerede forskere ved John Hopkins University i Baltimore så meget, at de valgte at indgå en samarbejdsaftale og støttede projektet med 15 millioner dollars.

Det amerikanske forsvars udviklingscenter Darpa deltager også i udviklingen af den nye robotarm, da de ser store muligheder for at tilbyde kvæstede soldater nye muligheder for at få førligheden tilbage.

Koblet til centralnervesystemet
Helt afgørende for armens bevægelighed er, at de enkelte cylindre er udformet med en nøjagtighed på ned til 100 milliontedele af en tomme. Tidligere modeller har været produceret med en nøjagtighed ned til 50 milliontedele af en tomme. De viste sig at lække.

For at skabe sammenhæng mellem tanke og bevægelse har Michael Goldfarb udviklet et system, hvor trykfølsomme sensorer er forbundet til brugerens centrale nervesystem. Samtidig hjælper 22 trykcensorer med at styre armens bevægelser, fremgår det af en pressemeddelelse fra Vanderbilt University.