Als het ruggenmerg van een persoon gewond raakt tussen de C5- en C7-wervels, zal het vrijwel onmogelijk zijn om grote of zware voorwerpen vast te pakken en op te tillen. Patiënten kunnen hun polsen meestal nog steeds naar boven buigen en hun vingers lichtjes bewegen, maar ze kunnen voorwerpen eenvoudigweg niet stevig genoeg vasthouden. Dit is waar de dorsale grijper in beeld komt. Het apparaat, dat zich momenteel in de prototypefase bevindt, is ontwikkeld door universitair hoofddocent Hannah Stewart, promovendus Andrew McPherson en postdoctoraal onderzoeker Jungpyo Lee aan de UC Berkeley School of Engineering.
De dorsale grijper bestaat uit een in de handel verkrijgbare gevoerde polssteun en een daarop gemonteerde gemotoriseerde hand. De hand bestaat op zijn beurt uit twee gelede polymeervingers met siliconen grippads aan de basis, en een rubberen "kunstmatige handpalm" die met klittenband aan de achterkant/bovenkant van de polsband is bevestigd.
Wanneer de gebruiker zijn pols naar boven buigt, detecteert een buigsensor in de polsband deze beweging. Het reageert door de elektromotoren van de hand te activeren, die de veerbelaste vingers naar boven strekken via geïntegreerde staaldraadstaven.
Zodra de gebruiker zijn arm beweegt om het doelobject tussen de vingers en de handpalm te plaatsen, buigt hij zijn pols weer naar beneden om zijn vingers in de richting van het object te steken. Ze kunnen het doel dan veilig optillen en verplaatsen totdat hun pols weer gebogen is.
De dorsale grijper heeft ook een afstandssensor die een laser gebruikt om de afstand van de hand tot het doel te meten. Het apparaat voorkomt voortijdige activering van de vingers als gevolg van onwillekeurige bewegingen van de pols, omdat de vingers niet kunnen sluiten als het doel meer dan 60 mm (2,4 inch) verwijderd is.
Belangrijk is dat het apparaat niet alleen een sterkere grip biedt dan anders mogelijk zou zijn, maar gebruikers ook in staat stelt voorwerpen in verschillende richtingen te grijpen. Meestal moeten mensen met quadriplegie vaak zijwaarts draaien om het voorwerp te pakken dat ze willen pakken, en worden ze mogelijk geblokkeerd door obstakels zoals tafelpoten.
"Het mooie aan dit apparaat is dat je met één hand bijna overal kunt grijpen waar je arm maar kan komen, waardoor je werkruimte enorm wordt vergroot", aldus McPherson.
Een artikel over het project is onlangs gepubliceerd in het tijdschrift IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering. Je kunt DorsalGrasper in actie zien in de onderstaande video: