Als ein Team von Neurowissenschaftlern querschnittsgelähmte Patienten versorgte ExoskeletteSie hofften, dass die Patienten die Roboterunterstützung beim Gehen nutzen könnten. Sie fanden etwas noch Bemerkenswerteres: die Verwendung des Exoskeletts half ihrer Heilung, wobei die Patienten eine gewisse Kontrolle über ihre Beine wiedererlangen.
Aber auch mehrere Jahre später geht noch keiner dieser Patienten ohne Hilfe. Das Team um Gordon Cheng von der Technischen Universität München (TUM) möchte neue Wege finden, um Robotik bei der Rehabilitation zu unterstützen. In einem neuen Artikel in WissenschaftsrobotikCheng und seine Kollegen überlegen, was die nächsten Schritte bei der Integration von Neurowissenschaften und Robotik sind.
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Ein Interessengebiet besteht darin, die für Exoskelette verwendete Hardware zu verbessern, um sie für die Benutzer komfortabler und vertrauter zu machen. „Das Exoskelett, das wir bisher für unsere Forschung verwendet haben, ist eigentlich nur ein großes Stück Metall und daher für den Träger ziemlich umständlich“, sagte Cheng in einem
Interview.„Ich möchte ein ‚weiches‘ Exoskelett entwickeln – etwas, das man einfach wie ein Kleidungsstück tragen kann, das sowohl die Bewegungsabsichten des Benutzers wahrnimmt als auch sofortiges Feedback gibt. Integriert wird dies mit den jüngsten Fortschritten bei Gehirn-Maschine-Schnittstellen, die eine Echtzeitmessung ermöglichen Gehirnreaktionen ermöglichen die nahtlose Anpassung solcher Exoskelette an die Bedürfnisse des Einzelnen Benutzer.“
Die Idee hinter diesem Ansatz besteht darin, eine Maschine zu schaffen, die als Erweiterung des Körpers natürlicher genutzt werden kann, sodass Aktionen ausgeführt werden können, ohne bewusst über die Verwendung der Maschine nachzudenken. Cheng führt als Beispiel das Autofahren an, bei dem man das Fahrzeug steuert, ohne darüber nachzudenken, wie sich seine Hände am Lenkrad oder seine Füße auf den Pedalen bewegen.
Forscher sind sich immer noch nicht sicher, wie genau diese Art der Anpassung an eine Maschine funktioniert, aber Cheng vermutet, dass sich das Gehirn anpasst, um das Auto so zu behandeln, als wäre es ein Teil des Körpers. Wenn mit Exoskeletten etwas Ähnliches erreicht werden könnte, könnte es den Menschen helfen, sich damit freier zu bewegen.
Neben der Verbesserung der Nutzbarkeit von Maschinen für Menschen streben Forscher auch die Entwicklung von Robotern an, die sich menschlicher verhalten. Die Entwicklung von Robotern, die menschliche Merkmale nachahmen können, beispielsweise Roboter, die künstliche Muskeln nutzen, kann Forschern dabei helfen, die Beziehung zwischen Gehirn und Körper genauer zu modellieren. Dies könnte helfen, sich besser zu entwickeln Gehirn-Maschine-Schnittstellen in der Zukunft.
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