Durch Gedanken gesteuerter Roboterarm
Ein Roboterarm, der von einem Team europäischer Wissenschaftler entwickelt wurde, soll schwerstgelähmten Menschen künftig helfen, unabhängiger zu werden. Der Arm kann intuitiv gesteuert werden, d. h. die Person muss nur daran denken, ihren Arm zu benutzen und schon setzt sich der Roboterarm in Bewegung. Sowohl Nichtbehinderte als auch Behinderte waren bei Versuchen am Ende des Projekts in der Lage, Gegenstände auf einem Tisch zu ergreifen - dieser Grad der Bewegung wurde zuvor nur mit einem invasiven Brain-Computer Interface (BCI) erreicht. Die Ergebnisse des von der EU finanzierten Projekts Brain2Robot ("A Robotic-Arm Orthosis Controlled by Electroencephalography and Gaze for Locked-In Paralytics") waren äußerst vielversprechend und bergen kaum Risiken für die behinderten Patienten, da die Technologie nicht invasiv ist. Das von der in München ansässigen Fraunhofer-Gesellschaft geleitete Projekt eröffnete eine neue Forschungsrichtung auf dem Gebiet der Robotik und BCI. Die Ergebnisse weisen auch den Weg für neue Forschungsarbeiten zu grundlegenden Fragen der Bewegungsphysiologie, Gehirnfunktion und -organisation. Im Rahmen der Forschung wurde die Bewegungsphysiologie des Menschen mit Technik verknüpft, um ein BCI zu erarbeiten. Gesteuert wird dieses durch Augen- und Kopfbewegungen sowie durch konventionelle Elektroenzephalogramm-Signale (EEG), wie sie in routinemäßigen klinischen Untersuchungen zur Messung der elektrischen Aktivität entlang der Kopfhaut verwendet werden. Elektroden messen die hirnelektrischen Signale. Diese werden dann verstärkt und an einen Computer übermittelt. Das Team machte hierbei Fortschritte und entwickelte trockene Berührungselektroden, die innerhalb von nur wenigen Minuten angebracht sind und häufiger verwendet werden können - was viel einfacher als das Verfahren mit standardmäßigen EEG-Aufzeichnungsgeräten ist, bei denen die Elektroden mit flüssigem Gel angebracht werden müssen. Insgesamt können die Brain2Robot-Komponenten Veränderungen in der Gehinaktivität erkennen, die dadurch ausgelöst werden, dass jemand über ein bestimmtes Verhalten nachdenkt. Die Komponenten können zwischen Nervenimpulsen für die Bewegung der rechten und die Bewegung der linken Hand unterscheiden. Anschließend werden diese Impulse in Steuerbefehle für den Computer übersetzt. Für die Technologie gibt es auch andere potenzielle Anwendungsmöglichkeiten wie z. B. Videospiele und Fahrzeugsicherheitssysteme, wo sie zur Überwachung des Fahrers oder als Fahrerassistenz eingesetzt werden könnten. Brain2Robot wurde mit EU-Fördermitteln in Höhe von 1,3 Mio. EUR durch eine Marie-Curie-Finanzhilfe für hervorragende Teams unterstützt. Das Projekt lief im Dezember 2008 aus. In den nächsten Schritten werden sich die Forscher mit der Vereinfachung der Grundkomponenten und der Benutzeroberfläche sowie der Senkung der Produktionskosten befassen.Weitere Informationen sind abrufbar unter: Projektdatenblatt Fraunhofer-Gesellschaft http://www.fraunhofer.de
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