US-Forschende entwickeln 3D-gedruckte Prothese, die mit Gehirnströme gesteuert wird

An der Northern Kentucky University arbeitet ein Team verschiedener Fachrichtungen an einem 3D-gedruckten Roboterarm, der über WiFi und die Gehirnströme des Benutzers gesteuert wird.

Mahdi Yazdanpour, Assistenzprofessor für Mechatroniktechnologie, beschreibt den Ansatz als eine hybride Schnittstelle zwischen Gehirn und Computer sowie eine mindergesteuerte Prothese. Diese innovative Forschung könnte eine kostengünstigere Alternative zu den kommerziell erhältlichen Prothesen bieten, die oft Zehntausende kosten.

Yazdanpour und sein Team setzen auf eine nicht-invasive Technik, die im Gegensatz zu vielen anderen robotischen Armen keine sensorischen Implantate benötigt. Stattdessen arbeiten sie mit elektroenzephalographischen (EEG) Systemen. Nutzer*innen müssen sich lediglich auf eine Bewegung konzentrieren, damit der Computer ihre Gehirnwellen erlernt und der Arm entsprechend reagiert.

“Brain-Computer-Interface bedeutet, dass man eine Verbindung zwischen dem menschlichen Gehirn und beliebigen Maschinen oder Geräten, also elektromechanischen Geräten, herstellen kann”, so Yazdanpour. “Das ist ein sehr aktuelles Forschungsthema.”

Das Herzstück der Technologie ist eine EEG-Kappe, die mit einem Computer verbunden ist und Gehirnsignale erfasst. Sobald das System die Signale erlernt hat, können Nutzer*inen durch reines Nachdenken über die Handbewegung den Mechanismus im Arm auslösen. Ziel ist es, Sensoren in alltägliche Kopfbedeckungen zu integrieren und die Armsteuerung über WiFi zu ermöglichen.

“Ich habe als Mittelschüler Terminator gesehen, deshalb finde ich das faszinierend”, lachte Yangyang Tao. “Ich habe das Gefühl, dass ich so etwas wie der Terminator mache und wir einen Roboter erschaffen und einige intelligente Dinge tun.”

Das NKU-Team plant, das Design über einfache Handbewegungen hinaus zu erweitern. Die nächste Forschungsphase umfasst die Integration von Druck- und Temperatursensoren an den Fingerspitzen, die Druck sowie Hitze- und Kälteempfindungen an einen Hautsensor übermitteln können.

Das Projekt befindet sich zwar noch in der Entwicklungsphase, aber die Beteiligten sind optimistisch und streben nach weiteren Forschungsförderungen. Dieser innovative Ansatz könnte die Prothetik revolutionieren und eine neue Ära der Integration von Technologie und menschlichem Körper einläuten.