Mo, 20. November 2017

„Avatar“ wird wahr

26.04.2012 11:28

Gelähmter steuert Roboter nur mit Gedankenkraft

Wissenschaftler der eidgenössischen technischen Universität von Lausanne (EPFL) in der Schweiz haben eine Kappe entwickelt, die elektrische Signale des Gehirns ausliest, um einen Roboter zu steuern. Mithilfe des teilweise gelähmten Mark-Andre Duc haben sie dies nun unter Beweis gestellt. In Zukunft sollen bewegungsunfähige Menschen mit dieser Technik sogenannte Avatare steuern - ähnlich dem gleichnamigen Kinofilm.

Es ist nicht der erste Versuch, "Avatar" wahr werden zu lassen. Bisher wurden die Roboter allerdings entweder von voll beweglichen Menschen bedient oder es waren Gehirnimplantate nötig. Nicht so bei der Entwicklung der EPFL.

Am Dienstag hat ein Team der Hochschule die Technologie vorgestellt. Mark-Andre Duc, seit einem Unfall in Beinen und Fingern gelähmt, war dabei 100 Kilometer entfernt in einem Krankenhaus der Stadt Sion und nur per Video zugeschaltet. Dennoch konnte er den kleinen Roboter, auf dem ein Laptop mit Videofeed befestigt ist, mithilfe der Kappe problemlos steuern.

Gedanke an Bewegung reicht zur Steuerung
Die Kappe liest jene elektrischen Signale aus, die das Gehirn aussendet, wenn Duc sich vorstellt, seine gelähmten Finger zu bewegen. Die Daten werden beinahe sofort über einen Laptop im Krankenhaus entschlüsselt und in Bewegungsanweisungen für den Roboter - links oder rechts - übersetzt. Diese wurden im Test trotz der Entfernung prompt von der Maschine im Labor in Lausanne umgesetzt.

Jede Ablenkung macht der Steuerung Probleme
An einem guten Tag sei die Steuerung des Roboters einfach, berichtete Duc gegenüber der Nachrichtenagentur AP. "Aber wenn ich Schmerzen habe, wird es schwieriger." Dieses Problemfeld stellt denn auch die größte Herausforderung für die Entwicklung von Avataren dar: Jede Unaufmerksamkeit - egal ob durch Schmerzen, Lärm oder andere Ablenkung - bereitet bei der Roboter-Steuerung immense Probleme.

Unterbewusstsein als Vorbild
Die Wissenschaftler der EPFL haben sich daher dazu entschieden, die Entschlüsselung der Gehirnsignale ähnlich aufzubauen wie das Unterbewusstsein: Wird ein Kommando gegeben, zum Beispiel vorwärts zu gehen, wird es so lange ausgeführt, bis es widerrufen oder durch ein anderes ersetzt wird - oder bis der Roboter auf ein Hindernis stößt. So muss der Steuernde nicht ständig voll konzentriert sein.

Eifrige Forschung in aller Welt
So hoffen die Forscher, Avatare Wirklichkeit werden zu lassen. Durch den auf dem Roboter angebrachten Laptop mit Video des Steuernden könnte dieser eine virtuelle Präsenz nützen. So könne er auch Orte erschließen, die zum Beispiel mit dem Rollstuhl nur schwer erreichbar seien. Bis es so weit ist, wird es Forschern zufolge noch einige Jahre dauern, doch geforscht wird an Avataren in aller Welt. So will etwa das US-Militär seine Soldaten als Roboter in den krieg ziehen lassen und auch japanische Forscher arbeiten an einer ferngesteuerten Maschine à la "Avatar" (siehe Infobox).

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