Software setzt EEG-Signale in Steuerbefehle um

Ein neuer EEG-gesteuerter Roboterarm könnte gelähmten Menschen künftig helfen. Er soll sich mit Gedanken steuern lassen.

Im Projekt Brain2Robot hat ein internationales Forscherteam eine Robotersteuerung auf der Basis von Elektroenzephalogramm-Signalen (EEG) entwickelt. Der Patient steuert den Roboterarm mit seinen Gedanken. Denkt er daran, die rechte Hand zu bewegen, schaltet sich der Roboterarm ein. Stellt er sich vor, die linke Hand zu bewegen, hebt der Roboterarm etwa eine Kaffeetasse hoch.

Ein Roboterarm, der sich über Gedanken steuern lässt, könnte Gelähmten künftig helfen. Abb: Fraunhofer FIRST
Ein Roboterarm, der sich über Gedanken steuern lässt, könnte Gelähmten künftig helfen. Abb: Fraunhofer FIRST
Foto: xyz xyz

Basis dieser Entwicklung ist ein Brain-Computer Interface (BCI). Forscher vom Fraunhofer-Institut FIRST und der Charité Berlin arbeiten bereits seit etwa sieben Jahren an der Entwicklung dieser Gehirn-Computer-Schnittstelle. Sie benutzen ein herkömmliches EEG, wie es im Klinikalltag zum Einsatz kommt.

An der Kopfhaut angebrachte Elektroden messen die hirnelektrischen Signale. Diese werden verstärkt und an einen Computer übermittelt. Hocheffiziente Algorithmen werten diese Signale mithilfe von Verfahren des maschinellen Lernens aus. Die Software ist in der Lage, Veränderungen in der Hirnaktivität zu erkennen, die bereits durch die Vorstellung einer Bewegung ausgelöst werden.

So kann sie etwa die Muster, die dem Gedanken, die linke oder rechte Hand zu heben, entsprechen, eindeutig identifizieren und aus dem Gemisch der vielen Millionen Nervenimpulse extrahieren. Anschließend werden diese Impulse in Steuerbefehle für den Computer übersetzt.

„Ziel des Projekts ist es, Menschen mit schweren Behinderungen im Alltag zu unterstützen. Unsere Technologie bietet den Vorteil, dass sie Bewegungsintentionen unmittelbar in Steuerbefehle für den Computer umsetzen kann“, sagt Teamleiter Florin Popescu. Der Roboterarm wird auf der Medica in Düsseldorf (14. -17.11.) vorgestellt (Halle 3, Stand F92). (dsc)

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