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um das interface zu gestalten, ist es wichtig vorerst einmal festzulegen welche bewegungen eine menschliche hand ausführen kann. dafür betrachte ich jedes gelenk der hand einzeln, und bestimme deren freiheitsgrad. Bei Gelenken beschreibt Freiheitsgrad die Anzahl und Art der möglichen Bewegungen, die das Gelenk ausführen kann. Dabei stehen einen starrer Körper insgesamt sechs möglichen Freiheitsgrade zur Verfügung, drei für die Translation und drei für die Rotation.
Freiheitsgrade im Raum:
Verschiebung
- x-Achse
- y-Achse
- z-Achse
Drehung um
- x-Achse
- y-Achse
- z-Achse

Innerhalb eines Gelenks lassen sich jedoch nur maximal fünf Freiheitsgrade technisch umsetzen.

Aufbau der Hand:
Die Hand besteht aus der Handwurzel (Carpus) mit den beim Menschen 8 Handwurzelknochen (Kahnbein, Mondbein, Kopfbein, Großes Vieleckbein, Kleines Vieleckbein, Dreieckbein, Erbsenbein, Hakenbein), der Mittelhand (Metacarpus) mit den bis zu 5 Mittelhandknochen und den beim Menschen 5 Fingern (Digiti manus - Daumen (Pollex), Zeigefinger (Index), Mittelfinger (Medius), Ringfinger (Anularius), Kleiner Finger (Digitus minimus)) mit 14 Fingerknochen (zwei für den Daumen und je drei für die anderen vier Finger). die hand besteht einerseits aus Scharniergelenk (Ginglymus), die nur eine Bewegungsachse besitzen (nur beugen und strecken), und Sattelgelenk (Articulatio sellaris) - Daumen-Grundgelenk; besitzen zwei Bewegungsachsen.

im bild wird gezeigt, wo welche freiheitsgrade sind. bei diesen koordinatensystem haben die gelenke mit einen freiheitsgrad, die möglichkeit sich um die y-Achse zu drehen, und die gelenke mit zwei freiheitsgraden, die möglichkeit sich um die y- und z Achse zu drehen.
Für das Design des Interfaces ist nun zu berücksichtigen, das es in summe 10×1 + 6×2 = 22 zu bestimmende freiheitsgrade gibt. Das heißt, das das microcontroller-system die möglichkeit bietet 22 senoren abzulesen.
Wobei die gesamte hand an sich noch sechs freiheitsgrade besitzt, die über beschleunigungssensoren bestimmt werden soll.