Roboter steuern mit der Kraft der Gedanken
Eine Gehirn-Computer-Schnittstelle ermöglicht das Erfassen von Gehirnströmen. Damit lassen sich Roboter freihändig steuern.
Mithilfe eines Mensch-Maschine-Sensors steuert ein australischer Soldat einen Roboterhund.
(Bild: University of Technology Sydney (Screenshot))
Einem Wissenschaftsteam der University of Technology Sidney (UTS) ist es gelungen, eine Biosensorschnittstelle zu entwickeln, die es Menschen ermöglicht, Roboter und andere Maschinen mit Gedankenkraft zu steuern. Ein Roboterhund konnte bereits in Kooperation mit der australischen Armee mit der Technik gelenkt werden.
Der Schlüssel für die Entwicklung der Gehirn-Computer-Schnittstelle war das Erstellen moderner Graphen-Materialien, geht aus der Studie "Noninvasive Sensors for Brain–Machine Interfaces Based on Micropatterned Epitaxial Graphene" hervor, die in ACS Applied Nano Materials veröffentlicht ist. Aus dem Material wurden Graphen-Sensoren gefertigt, die sich als sehr leitfähig, einfach zu bedienen und robust erwiesen haben, schreiben die Forschenden.
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Steuerung über flimmernde Quadrate
Die sechseckigen Sensoren werden an der Rückseite des Kopfes direkt auf der Haut angebracht. Dort erfassen sie die Gehirnströme des visuellen Kortex. Der Benutzende trägt zusätzlich eine Augmented-Reality-Brille, die weiße flackernde Quadrate anzeigt. Konzentriert er sich auf ein bestimmtes Quadrat, werden die Gehirnströme von dem Biosensor erfasst. Ein Decoder wandelt die Signale dann in Befehle für den Roboter um.
Ausprobiert haben die Wissenschaftler die Technik mit einem vierbeinigen Roboter von Ghost Robotics. Die australische Armee steuerte über die Gehirn-Maschine-Schnittstelle den Roboterhund. Das gelang freihändig mit einer Genauigkeit von 94 Prozent. Innerhalb von zwei Sekunden kann der Bediener aus neun Befehlen auswählen. Dabei erwies sich das System als robust. Es kann auch in rauen Arbeitsumgebungen eingesetzt werden.
Allerdings hat die Technik auch noch ihre Schwächen: Die Geräusche des Körpers und der Umgebung mindern das Signal vom Gehirn des Benutzers. Hier sei noch weitere Forschungsarbeit nötig. Die Technik sei zwar noch nicht ausgereift, könne aber mit weiterer Entwicklung vielfältig eingesetzt werden, ist sich das Wissenschaftsteam einig.
So könnten etwa Konsolen, Tastaturen, Touchscreens und Handgestenerkennung eingespart werden, um eine freihändige Bedienung von Maschinen zu ermöglichen. Das beschränke sich aber nicht nur auf den militärischen Bereich. Auch im Gesundheitsbereich könne die Technik Verwendung finden: Menschen mit Beeinträchtigungen könnten etwa einen Rollstuhl oder Prothesen mit ihren Gedanken steuern.
(olb)