DE102004020155B3

DE102004020155B3 - Signalrückkopplungssystem zum Erfassen und Weiterleiten taktiler Signale

Info

Publication number: DE102004020155B3
Application number: DE102004020155A
Authority: DE
Inventors: Stefan Schulz
Original assignee: Forschungszentrum Karlsruhe GmbH
Current assignee: SCHULZ, STEFAN, DR., 76149 KARLSRUHE, DE
Priority date: 2004-04-24
Filing date: 2004-04-24
Publication date: 2005-09-01
Anticipated expiration: 2024-04-25

Abstract

Signalrückkopplungssystem, umfassend ein Kraft-Druck-Koppelelement (2), einen Druckmesssensor (3) zur Messung eines Drucks im Fluid, einen Kraftsensor, ein Ventil (4), welches zwischen einer geöffneten Stellung zur Entlastung des Drucks im Fluid, wobei Fluid entweicht, und einer geschlossenen Stellung hin- und herschaltbar ist, eine Pumpe (5), welche fluidisch mit dem Kraft-Druck-Koppelelement verbunden ist und zwischen einem Ruhezustand und einem Betriebszustand, bei dem Fluid in den Fluidkanal bei gleichzeitiger Erhöhung des Drucks im Fluid hineingepumpt wird, hin- und herschaltbar ist, sowie eine Mess- und Regelungseinheit (6) mit Eingängen für den Druckmesssensor und den Kraftsensor (7), Ausgänge für das Ventil und die Pumpe, einer Logik, in der der gemessene Druck im Fluid mit einer mit dem Kraftsensor gemessenen Kraft ins Verhältnis gesetzt wird, wobei je nach Verhältnis die Pumpe bei geschlossener Stellung des Ventils entweder im Ruhezustand oder im Betriebszustand ist oder das Ventil im Ruhezustand der Pumpe die geöffnete Stellung einnimmt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein fluidisches Signalrückkopplungssystem gemäß des ersten Anspruchs sowie eine Armprothese und einen Manipulator gemäß der Ansprüche 6 und 7.

Prothesen, welche beim Menschen abhanden gekommene oder auf andere Weise nicht vorhandene Körperteile ersetzen, können mit einer immer ausgereifteren Aktorik eine zunehmende Anzahl von Bewegungen durchführen und sind dadurch zunehmend universell einsetzbar. Reduzierten sich die möglichen Bewegungsabläufe im Beispiel einer Handprothese noch vor ca. 30 Jahren auf eine reine Öffnungs- und Schließbewegung der Handnachbildung, steuerbar durch eine Drehung des Armstumpfes, sind in jüngster Zeit erste Labormuster einer fluidischen Handprothese realisiert worden, welche durch eine entsprechende Aktorik für praktisch alle natürlichen Bewegungsabläufe einer natürlichen Hand auslegbar ist.

In Folge einer immer umfangreicheren Bewegungsaktorik bei Prothesen entsteht auch zunehmend der Wunsch, Prothesen wie ein natürliches Gliedmaß einsetzen zu können. Idealerweise bedeutet dies, dass sich einerseits definierte Befehle vom Prothesenträger an die Prothese übertragen lassen, andererseits aber auch insbesondere taktile Signale, wie z.B. Feuchtigkeiten, Kräfte oder Temperaturen etc. quantitativ von einer entsprechenden Sensorik der Prothese erfassen und auf den Prothesenträger weiterleiten lassen. Dies bedeutet neben hohen Anforderungen an die Schnittstelle zwischen Prothese und Prothesenträger insbesondere eine entsprechende Gestaltung der Prothese für taktile Aufgaben. Aktorik, Sensorik und die Schnittstelle sind daher eine Grundvoraussetzung für eine Prothesensteuerung als geschlossenen Regelkreis.

Für fluidische Handprothesen der zuvor genannten Art oder auch für andere fluidische Prothesen sind jedoch keine geeigneten Signalrückkopplungssysteme zum Empfangen und Weiterleiten taktiler Signale bekannt.

Aufgabe der Erfindung ist es daher ein fluidisches Signalrückkopplungssystem zum Empfangen und Weiterleiten taktiler Signale vorzuschlagen, welches für einen Einsatz in der Prothetik geeignet ist. Ferner liegt die Aufgabe darin, eine Armprothese und einen Manipulator, umfassend ein fluidisches Signalrückkopplungssystem, vorzuschlagen.

Die Aufgabe wird durch ein Signalrückkopplungssystem gemäß des ersten, einer Armprothese gemäß des sechsten sowie eines Manipulators gemäß des siebten Patentanspruchs gelöst. Die Unteransprüche geben hierzu besonders vorteilhafte Ausgestaltungsformen an.

Das Signalrückkopplungssystem zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass ein taktiles Signal über einen Sensor gemessen und als aufbereitetes Kraftsignal über ein Kraft-Druck-Koppelelement auf eine Kraftangriffsfläche auf der Haut eines menschlichen Körpers, beispielsweise eines Prothesenträgers, übertragen wird. Das Kraftsignal ist individuell aufbereitbar, d.h. gestaltbar, sodass eine eindeutige und quantifizierbare Erkennung des Kraftsignals unterstützbar und speziell für den Empfänger des Kraftsignals (menschliche Körper) individuell optimierbar ist.

Der besondere Vorteil der Erfindung liegt darin, dass das über den Sensor aufgenommene taktile Signal nicht angezeigt wird, sondern durch das Signalrückkopplungssystem von dem Empfänger wie ein reales Kraftsignal oder eine Kraftsignalfolge fühlbar wird.

Als taktile Signale können Kraftsignale, aber auch Temperatur-, Schwingungs-, Feuchtigkeits- oder auch elektrische oder optische Signale mit einem oder mehreren entsprechenden Sensoren aufgenommen und aufbereitet als taktile Signale an den Empfän ger, z.B. einen Prothesenträger weitergeleitet werden. Vorzugsweise ist das taktile Signal ein Kraft- oder Drucksignal und der Sensor ein Kraftsensor.

Es liegt im Rahmen der Erfindung, mehrere derartige Signalrückkopplungssysteme parallel zu einem mehrkanaligen System vorzusehen, wobei die einzelnen Kanäle miteinander verschaltbar sind oder auf gemeinsame Komponenten zurückgreifen. Beispielswiese können mehrere Kanäle auf ein gemeinsames Kraft-Druck-Koppelelement einwirken, wobei der Empfänger allein durch die Verlaufgestaltung des Kraftsignals auf die jeweils über separate Kanäle einfließenden Informationen (taktile Signale) rückschließen kann (z.B. anhaltendes Kraftsignal für taktiles Kraftsignal, aufmoduliertes Frequenzsignal für taktiles Temperatursignal).

Die Erfindung sowie dessen Funktion werden beispielhaft mit Hilfe der folgenden Figuren näher erläutert. Es zeigen
1 den prinzipiellen Aufbau eines Signalrückkopplungssystems in einkanaliger Ausführungsform,
2 eine beispielhafte Anordnung von Sensoren für die Erfassung eines Kraftsignals auf einer Prothesenhand,
3a und b beispielhafte Ausführungen von einfachen Kraft-Druck-Koppelelementen in einer Aufnahme für einen Armstumpf eines Prothesenträgers
4a und b beispielhafte Anordnungen von mehreren Kraft-Druck-Koppelelementen auf der Aufnahme sowie
5a bis d Ausführungsbeispiele von Kraft-Druck-Koppelelementen für die Übertragung von Kraftsignalen mit Richtungsinformation.
Die wesentlichen Bestandteile eines Signalrückkopplungssystems gemäß der in 1 dargestellten Ausführungsform umfassen ein Fluidkanalsystem 1, an dem ein Kraft-Druck-Koppelelement 2, ein Druckmesssensor 3, ein Ventil 4 sowie eine Pumpe 5 angeschlossen sind, sowie eine Mess- und Regelungseinheit 6 und einem Kraftsensor 7 als taktilen Sensor. Kraftsensor 7, Pumpe 5, Ventil 4 und Druckmesssensor 3 sind elektrisch mit der Mess- und Regelungseinheit verbunden. Ventil 4 und Pumpe 5 sind zudem mit einem Fluidreservoir 11 verbunden.
Das Kraft-Druck-Koppelelement 2 ist ein Wandler zwischen einem auf diese über eine Kraftangriffsfläche 8 einwirkenden Kraftsignal und einem Fluiddruck im Fluidkanalsystem 1. Sie bildet somit die Schnittstelle zwischen Prothesenträger 9 und Signalrückkopplungssystem. Auf der anderen Seite werden über den Kraftsensor 7 taktile Messsignale, d.h. ein Kraft- oder Drucksignal, über eine taktile Fläche 10 quantitativ aufgenommen und als elektrisches Signal an die Mess- und Regelungseinheit 6 weitergeleitet. Der Druckmesssensor 3 nimmt dagegen den Fluiddruck im Fluidkanalsystem 1 quantitativ auf und leitet ihn als elektrisches Signal an die Mess- und Regelungseinheit 6 weiter.
Die Übertragung des Signals vom Kraftsensor 7 an die Mess- und Regelungseinheit 6 erfolgt in der Regel über eine Kabelverbindung. Alternativ sind die Signale auch optisch, über Funk oder auf anderem Wege übertragbar, womit der Kraftsensor 7 funktionell zwar eine integrale Einheit, aber apparativ eine eigene separate Komponente des Signalrückkopplungssystems darstellen würde. In diesem Fall kämen zusätzliche Übertragungseinheiten, wie z.B. zusätzliche Messverstärker am Kraftsensor 7 oder Sende- und Empfängereinheiten im Signalrückkopplungssystem hinzu. Auf diese Weise würde sich das Signalrückkopplungssystem in besonders vorteilhafter Weise für taktile sensitive Arbeiten eignen, welche beispielsweise von fernbedienbaren Manipulatoren insbesondere in Gefahrenbereichen durchzuführen wären. Andere bevorzugte Einsatzgebiete finden sich vor allem da, wo extreme Bedingungen herrschen, beispielsweise im Weltraum, unter Wasser, bei besonderen Hitze- oder Kältebereichen oder in chemisch, biologisch oder radioaktiv verseuchten Atmosphären. Neben der Erfassung taktiler Kräfte sind dabei oft auch andere taktile Signale, wie z.B. Temperatur-, Druck- oder andere Signale von Interesse und sind mit entsprechenden Aufnehmern, welche den Kraftsensor 7 ersetzen oder ergänzen, erfassbar sind, von Interesse.
In einem ersten Ausführungsbeispiel ist die Mess- und Regelungseinheit mit einer Logik, in der der gemessene Druck im Fluid als Drucksignal mit dem taktilen Signal (Druck- oder Kraftsignal) ins Verhältnis gesetzt wird, wobei je nach Verhältnis die Pumpe bei geschlossener Stellung des Ventils entweder im Ruhezustand oder im Betriebszustand ist oder das Ventil im Ruhezustand der Pumpe die geöffnete Stellung einnimmt. Somit lassen sich ganz allgemein ansteigende, gleich bleibende oder abfallende taktile Signale am Kraftsensor 7 auf das Fluid im Fluidkanalsystem 1 und von diesem über das Kraft-Druck-Kopplungselement 2 auf den Prothesenträger 9 weiterleiten.
In einem speziellen Ausführungsbeispiel kann die Logik so gestaltet sein, dass das Kraftsignal in ein zyklisches Drucksignal im Fluidkanalsystem 1 umgesetzt wird, indem die Logik Ventil und Pumpe im Wechsel ansteuert. Hierdurch steigt und fällt der Druck im Wechsel, wobei die Maximal- und Minimalwerte über den Druckmesssensor 3 erfasst werden und somit der Regelung dienen. Mit einer derartigen Ausführungsform lässt sich somit die Höhe eines Kraftsignal in ein Frequenzsignal oder eine Kraftamplitude im Fluiddruck umsetzen. Auf diese Weise wird in besonders vorteilhafter Weise verhindert, dass insbesondere länger anhaltende Kraftsignale durch einen Prothesenträger auch als eine gleich bleibende Kraft erkannt werden nicht subjektiv als eine langsam veränderbare Kraft empfunden wird.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel enthält die Mess- und Regelungseinheit 6 im Wesentlichen eine Elektronik mit einer Lo gik, welche drei Grundschaltungsstellungen kennt. Hierfür werden zunächst die elektrischen Signale von dem Kraftsensor 7 und den Druckmesssensor 3 ins Verhältnis gesetzt und mit einem vorgegebenen, in der Logik fest eingespeisten Referenzwert, d. h. einem Fixwert, verglichen. Der Referenzwert gibt somit das Verhältnis eines bestimmten Kraftwertes zu einem bestimmten Druckwert wieder.
Entspricht in einer ersten Grundschaltungsstellung der Referenzwert dem Verhältnis, sind Ventil 4 und Pumpe 5 abgeschaltet. Das Kraftsignal, welche vom Kraft-Druck-Koppelelement 2 auf die Kraftangriffsfläche 8 des Prothesenträgers 9 übertragen wird, ist konstant.
Übersteigt in einer zweiten Grundschaltungsstellung das Verhältnis den Referenzwert, d.h. es liegt entweder ein erhöhtes Kraftsignal oder ein verringertes Drucksignal vor, steuert die Mess- und Regelungseinheit 6 die Pumpe 5 an, welche aus einem Fluidreservoir 11 eine Fluidmenge in das Fluidkanalsystem 1 hineinpumpt. Das Ventil 4 verbleibt dabei abgeschaltet, d. h. geschlossen. Es kommt dabei zu einem Druckanstieg im Fluidkanalsystem, welcher einerseits vom Kraft-Druck-Koppelelement 2 in Form eines ansteigenden Kraftsignals auf die Kraftangriffsfläche 8 des Prothesenträger 9 übertragen wird und andererseits vom Druckmesssensor 3 als ansteigender Druckwert an die Mess- und Regelungseinheit 6 weitergeleitet wird. Die Pumpe 5 schaltet sich ab, wenn aufgrund des ansteigenden Druckwertes das Verhältnis dem Referenzwert entspricht.
Übersteigt in einer dritten Grundschaltungsstellung der Referenzwert das Verhältnis, d.h. es liegt entweder ein zu geringes Kraftsignal oder ein erhöhtes Drucksignal vor, steuert die Mess- und Regelungseinheit 6 das Ventil auf Durchlass, während die Pumpe 5 ausgeschaltet ist. In Folge dessen kommt es im Fluidkanalsystem 2 zu einem Druckabfall, wobei die durch das Ventil 4 entweichende Fluidmenge in das Fluidreservoir eingeleitet wird. Dieser Druckabfall wird wie auch jeder Druckanstieg vom Prothesenträger 9 über den Kraft-Druck-Koppelelement 2 wahrgenommen. Ist durch den Druckabfall und dem Abfall des Drucksignals die Gleichheit von Verhältnis und Referenzwert wieder hergestellt, schließt das Ventil 4 wieder.
Das Signalrückkopplungssystem lässt sich insbesondere auch mit mehreren parallel geschalteten Kraftsensoren betreiben, womit sich die Anzahl der Kanäle eines Manipulators oder einer Prothese vermindern lässt. Insbesondere bei Prothesen müssen die Signale von dem Prothesenträger eindeutig einzuordnen sein. Die zulässige Anzahl der hierfür erforderlichen Kanäle ist dabei schon allein durch die zur Verfügung stehenden Fläche auf der Haut des Prothesenträgers unter einem Prothesenschaft begrenzt. Hier bietet sich an, bestimmte taktilen Aufgaben, welche nicht oder nur selten gleichzeitig auftreten, auf einen Kanal zusammenzuführen. Werden dagegen mehrere taktile Aufgaben, welche zeitgleich auftreten, auf einem Kanal zusammengefasst, kann das taktile Signal, welches der Empfänger über ein Kraft-Druck-Koppelelement von der Logik empfängt, so gestaltet sein, dass Informationen aus mehreren Aufgaben parallel simultan erfassbar sind. Beispielweise kann je ein Signal als Frequenz, als Amplitude und als wiederkehrender Taktimpuls generiert werden.
Das Signalrückkopplungssystem eignet sich Idealerweise für einen Einsatz in Armprothesen, welche neben dem Signalrückkopplungssystem eine Handprothese sowie ein Armprothesensegment mit einer Aufnahme eines Armstumpfes eines Armprothesenträgers umfassen. Dabei sollte mindestens ein Kraftsensor auf mindestens einer Fingerkuppe der Handprothese und mindestens ein Kraft-Druck-Koppelelement in der Aufnahme angeordnet sein, wobei die Kraftangriffsfläche zur Übertragung der ersten Kraft in Kontakt zum Armstumpf steht.
Eine beispielhafte Anordnung von Sensoren 7 für die Erfassung eines Kraftsignals auf einer Prothesenhand 12 einer Armprothese zeigt 2. Sie umfasst mit jeweils einem Sensor pro Fingerspitze sowie einem Sensor in der Handfläche eine ausreichende Anzahl von Messpunkten für eine ausreichende taktile Überwachung beispielsweise einer über alle Finger fluidisch betreibbaren künstlichen Prothesenhand. Ein Zusammenschalten einzelner Sensoren zu Sensorgruppen wäre im Einzelfall dann sinnvoll, wenn bestimmte Bewegungen der künstlichen Hand ebenfalls nur zusammen bewegbar wären (z.B. synchrone Bewegungen von Fingergruppen).
Ausführungsbeispiele für die Gestaltung und Anordnung von einfachen Kraft-Druck-Koppelelementen in einer Aufnahme 13 für einen Armstumpf eines Prothesenträgers zeigen 3a und b.
3a zeigt drei separat eingesetzte Kraft-Druck-Koppelelemente 2 vorzugsweise aufpumpbare Kissen aus einem Elastomer, welche mit ihren Anschlüssen 14 innen in Bohrungen der Aufnahme 13 eingesetzt sind und über diese mit einem Fluidkanalsystem 1 (vgl. 1) verbunden sind. Gegenüber dem Armstumpf sind die Kraft-Druck-Koppelelemente 7 mit einer biegeschlaffen Zwischenlage 15 geschützt.
3b zeigt eine alternative Ausführungsform, bei dem die Kraft-Druck-Koppelelemente und die Zwischenlage zu einer Strukturlage 16 zusammengefasst sind. Der Vorteil liegt in der Reduzierung der Komponenten sowie in der Lagefixierung der Kraft-Druck-Koppelelemente. Da die Strukturlage zumindest teilweise aus einem fluiddichten elastischen oder biegeschlaffen Material, vorzugsweise mit Bestandteilen aus Elastomer hergestellt ist, weist diese eine nur sehr begrenzte Atmungsaktivität auf. Vorzugsweise weist die Strukturlage nicht nur lokale Durchbrüche (nicht dargestellt in 3b) zwischen den Kraft-Druck-Koppelelementen auf, sondern auch eine hautfreundliche und atmungsaktive Innenfläche.
Eine beispielhafte Anordnung von mehreren Kraft-Druck-Koppelelementen 2 auf der Aufnahme 13 ist in 4a und b in zwei Perspektiven dargestellt. Die Anordnungen der dargestellten einzelnen Koppelelemente 2 korrespondieren mit den taktilen Sensoren 7 auf der Prothesenhand 12 in 2, wobei der taktile Sensor auf der Handfläche mit dem stirnseitigen Koppelement 17 auf der Aufnahme 13 (in 4b in der Mitte) zusammenwirkt.
5a bis d zeigt Beispiele von Kraft-Druck-Koppelelementen für die Übertragung von Kraftsignalen mit Richtungsinformation.
Ein Ausführungsbeispiel hierfür ist in den 5a und b dargestellt. Es umfasst mehrere, im vorliegenden Fall drei Kraft-Druck-Koppelelemente 2, welche in eine entsprechend gestaltete lokal ausgebeulte Aufnahme 13 eingesetzt auf eine Scheibe 18 wirken. Je nach Ansteuerung der Koppelelemente 2 führt die Scheibe 18 Hub- oder Schwenkbewegungen (in 5a mit Pfeilen dargestellt) aus, welche auf geeignete Weise beispielsweise durch einen oder mehrere Gumminoppen 19 auf der Scheibe 18 auf den Prothesenträger übertragen werden.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem eine Bewegung des Kraft-Druck-Koppelelements 2 mit einer Hebelübersetzung 20 anpassbar ist, ist in 5c dargestellt. Alternativ hierzu lassen sich für größere Bewegungen auch faltenbalgähnliche Koppelemente 2 einsetzen (vgl. 5d).
In weiteres Einsatzgebiet des Signalrückkopplungssystems bieten Manipulatoren, wobei die Kraftangriffsfläche des Kraft-Druck-Koppelelements mit einem Körperteil eines Menschen in taktiler Verbindung steht.

1: Fluidkanalsystem
2: Kraft-Druck-Koppelelement
3: Druckmesssensor
4: Ventil
5: Pumpe
6: Mess- und Regelungseinheit
7: Kraftsensor
8: Kraftangriffsfläche
9: Prothesenträger
10: taktile Fläche
11: Fluidreservoir
12: Prothesenhand
13: Aufnahme
14: Anschlüsse
15: Zwischenlage
16: Strukturlage
17: stirnseitige Koppelelement
18: Scheibe
19: Gumminoppen
20: Hebelübersetzung

Claims

Signalrückkopplungssystem zum Erfassen und Weiterleiten taktiler Signale, umfassend a) ein Kraft-Druck-Koppelelement (2), in dem ein Kraftsignal über eine Kraftangriffsfläche (8) mit einem Druck in einem Fluid im Gleichgewicht steht, b) einen Druckmesssensor (3) zur Messung des Drucks im Fluid, c) mindestens einen Sensor (7) zur Messung eines taktilen Signals, d) ein Ventil (4), welches fluidisch mit dem Kraft-Druck-Koppelelement (2) verbunden ist und zwischen einer geöffneten Stellung zur Entlastung des Drucks im Fluid, wobei überschüssiges Fluid entweicht, und einer fluidsperrenden geschlossen Stellung hin- und herschaltbar ist, e) eine Pumpe (5), welche fluidisch mit dem Kraft-Druck-Koppelelement (2) verbunden ist und zwischen einem fluidsperrenden Ruhezustand und einem Betriebszustand, bei dem zusätzliches Fluid in den Fluidkanal bei gleichzeitiger Erhöhung des Drucks im Fluid hineingepumpt wird, hin- und herschaltbar ist, sowie f) eine Mess- und Regelungseinheit (6) mit Eingängen für den Druckmesssensor (3) und den Sensor (7), Ausgängen für das Ventil (4) und die Pumpe (5), einer Logik, in der der gemessene Druck im Fluid mit dem taktilen Signal ins Verhältnis gesetzt wird, wobei je nach Verhältnis die Pumpe (5) bei geschlossener Stellung des Ventils entweder im Ruhezustand oder im Betriebszustand ist oder das Ventil (4) im Ruhezustand der Pumpe die geöffnete Stellung einnimmt.
Signalrückkopplungssystem nach Anspruch 1 mit mehreren parallel geschalteten Sensoren (7).
Signalrückkopplungssystem nach Anspruch 1 oder 2, wobei ein Fixwert in der Logik eingestellt ist, welcher in der Logik mit dem Verhältnis verglichen wird, wobei, wenn der Fixwert dem Verhältnis entspricht, sich die Pumpe im Ruhezustand und das Ventil (4) in geschlossener Stellung befindet, während bei einem Unterschreiten des Fixwertes durch das Verhältnis selektiv die Pumpe (5) in den Betriebszustand geschaltet wird, und bei einem Übersteigen des Fixwertes durch das Verhältnis selektiv das Ventil in die geöffnete Stellung überführt wird.
Signalrückkopplungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Mess- und Regelungseinheit (6) mit dem Sensor (7) ohne eine Kabelverbindung über Funk verbunden ist.
Signalrückkopplungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Sensor ein Kraftsensor (7) ist und das taktile Signal ein Kraft- oder Drucksignal ist.
Armprothese, umfassend g) mindestens ein Signalrückkopplungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, h) eine Handprothese (12), sowie i) ein Armprothesensegment mit einer Aufnahme eines Armstumpfes eines Armprothesenträgers (9), wobei mindestens ein Kraftsensor (7) auf mindestens einer Fingerkuppe der Handprothese und mindestens ein Kraft-Druck-Koppelelement (2) in der Aufnahme angeordnet ist, wobei die Kraftangriffsfläche zur Übertragung der ersten Kraft in Kontakt zum Armstumpf steht.
Manipulator, umfassend mindestens ein Signalrückkopplungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Kraftangriffsfläche (8) des Kraft-Druck-Koppelelements (2) mit einem Körperteil eines Menschen in taktiler Verbindung steht.