Napjaink egyik fontos és széles körben kutatott bionikai témája a mesterséges végtagpótlás. Az emberi kézzel kapcsolatban már számos, különböző megközelítésből készített koncepció született, de az emberi kézügyesség utánzásához szükséges finom mechanizmusok kivitelezése mindmáig megoldatlan kihívás. Ha sikeresen létrehoznánk egy anatómiailag pontos robotikus kézmodellt, mely az összes finommotoros funkciót képes ellátni, egy kényelmes és hasznos eszközhöz jutnánk az amputált vagy bénult végtaggal élő személyek számára, hiszen a visszanyert kézügyesség rendkívül nagy segítség lenne azoknak is közülük, akik már megtanulták kezelni az állapotukat. A modell alkalmazható lenne különböző ipari területeken is, ahol az ember kézügyessége elengedhetetlen, például teleoperációs eszközként.
Az ebben a tanulmányban bemutatott koncepció az egyre népszerűbb 3D nyomtatás technikáját alkalmazza, kemény és hajlékony, rugalmas anyagokra egyaránt. Bizonyos gyártási nehézségeket is vizsgálunk mérnöki szempontból, azzal a céllal, hogy egy használható sablont készítsünk egy strapabíró, elérhető árú, ügyes antropomorf kézprotézisre, amelyen további kísérletek és mérések segítségével finomíthatunk a közeljövőben.
Először átfogó vizsgálatnak vetjük alá az emberi kéz funkcionális anatómiáját, hiszen ennek a projektnek az elsődleges célja, hogy ne csak robotikai mérnöki szemmel nézzük a kezünket, hanem minél inkább biológiai és anatómiai megközelítést alkalmazzunk, hiszen a pontos biomechanika és a biológiai funkcionalitások megértése nélkülözhetetlen. A modellünk célja, hogy anélkül utánozza az emberi kezet, hogy jelentősebb mérnöki egyszerűsítéseket alkalmaznánk a tervezés során.
Ahhoz, hogy létrehozzunk egy ilyen pontos, antropomorf reprezentációt, több lépésben tervezzük meg a modellt és annak aktuációs rendszerét, egy ujj zsinór-alapú biomechanikus modelljével kezdve. Az ezen végzett kísérletek és mérések tapasztalatait használva megtervezzük a 3D nyomtatásra szánt alkatrészeket és az aktuációs rendszert, majd elkészítünk egy prototípust és demonstráljuk a képességeit minőségi precíziós szervókat és mikrokontrollert használva.
Az eredmény egy kompetens biomimetikus rendszer, amely az emberi szervezetben megjelenő biomechanikai tulajdonságokkal bír, és az emberihez hasonló természetes érzetű mozgásra képes. A továbbiakban a modell hatékonyan továbbfejleszthető új koncepciókkal és az egyes biológiai elemek másolásának további pontosításával.