Gehirn-Computer-Schnittstelle: Gedanken steuern Roboterarm
Auf der Medica zeugt ein Fraunhofer-Institut einen EEG-gesteuerten Roboterarm, der bereits in wenigen Jahren auf den Markt kommen soll.
- Barbara Lange
Prothesen, Rollstühle oder Roboter nur mit der Kraft der Gedanken steuern – das würde behinderten Menschen den Alltag sehr erleichtern. Diesem Ziel sind Wissenschaftler des Fraunhofer Insituts für Rechnerarchitektur und Softwaretechnik FIRST nähergekommen. Auf der heute in Düsseldorf eröffneten Medica 2007 zeigen sie auf dem Stand des BMBF Halle 3/F92) einen EEG-gesteuerten Roboterarm, der nach Angaben des Instituts bereits in wenigen Jahren auf den Markt kommen kann.
Zunächst analysiert ein Eyetracker mit Hilfe von zwei Kameras die Blickrichtung der Versuchsperson, damit der Roboterarm "weiß", wo das zu greifende Objekt, zum Beispiel eine Tasse, steht.
Dann tritt das Herzstück des Projekts in Aktion, das Brain-Computer-Interface (BCI), an dessen Entwicklung die Forscher von Fraunhofer FIRST und der Berliner Charité seit etwa sieben Jahren arbeiten. Ausgangspunkt ist ein handelsübliches Elektroenzephalogramm-(EEG-)Gerät, das die hirnelektrischen Signale über 128 Elektroden aufnimmt und an einen Rechner weiterleitet.
Aus diesem Gedankengewirr filtert die Software des BCI mit Hilfe von Verfahren des maschinellen Lernens die Muster heraus, die den Vorstellungen entsprechen, die linke oder rechte Hand zu heben. Dann werden sie in Steuerungssignale fĂĽr den Roboterarm umgewandelt.
Wenn sich die Versuchsperson vorstellt, die rechte Hand zu bewegen, setzt sich der Roboterarm in Bewegung. Die Absicht, die linke Hand zu bewegen, bewirkt Aktionen des Roboterarms. Zum Beispiel greift er sich eine Kaffeetasse und hebt sie an.
Als Hauptanwendungsbereich für das Projekt Brain2Robot, das innerhalb des 6. EU-Forschungsrahmenprogramms mit rund 1,3 Millionen Euro gefördert wird, sehen die Wissenschaftler derzeit vor allem die Unterstützung Behinderter durch die Steuerung von Prothesen und Rollstühlen. Möglich ist auch die Kommunikation über eine mentale Schreibmaschine, wie auf der CeBIT 2006 gezeigt.
Weiterhin könnten Anwender ihre Computerspiele oder Sicherheitssysteme im Auto mit Gedankenkraft steuern.
(Barbara Lange) (js)
