Mobilität für Gelähmte 23.08.2015, 08:33 Uhr

Ingenieure der TU-Berlin steuern Exoskelett mit Gedankenkraft

Es könnte der Beginn neuer Mobilität für Gelähmte sein: Ingenieuren der Technischen Universität Berlin ist es gelungen, ein Exoskelett mit Gedanken zu steuern. Das funktioniert, indem sie ihre Konzentration auf flackernde LEDs lenken, die Bewegungen repräsentieren. 

Proband steuert das Exoskelett mit seinen Gedanken: Laut Wissenschaftlern lässt sich diese Steuerung innerhalb weniger Minuten beherrschen. 

Proband steuert das Exoskelett mit seinen Gedanken: Laut Wissenschaftlern lässt sich diese Steuerung innerhalb weniger Minuten beherrschen. 

Foto: Korea University / TU Berlin

Forscher der Korea University und der TU Berlin haben es geschafft, mit Hilfe eines Brain Computer Interfaces (BCI) ein Exoskelett zu steuern. Der Benutzer richtet seine Aufmerksamkeit auf eine von fünf flackernden Leuchtdioden (LEDs). Das BCI System ermöglicht es, dass das Exoskelett entweder vorwärts, nach links oder rechts bewegt wird, sich hinsetzt oder aufsteht.  

Konzentration auf LEDs schlägt sich im EEG nieder

Jede der fünf LEDs flackert in einer unterschiedlichen Frequenz, wobei alle LEDs gleichzeitig flackern. Nur wenn der Nutzer seine Aufmerksamkeit auf eine spezifische LED fokussiert, ist deren Flackerfrequenz im EEG stärker reflektiert als die der anderen LEDs. Die Auswahl kann in Echtzeit identifiziert und als Steuersignal für das Exoskelett genutzt werden.  

Der Proband richtet seine Aufmerksamkeit auf eine von fünf flackernden LEDs. Sie repräsentieren unterschiedliche Bewegungen des Exoskeletts. Seine Wahl lässt sich im EEG ablesen und in Steuerungsbefehle übersetzen.  

Der Proband richtet seine Aufmerksamkeit auf eine von fünf flackernden LEDs. Sie repräsentieren unterschiedliche Bewegungen des Exoskeletts. Seine Wahl lässt sich im EEG ablesen und in Steuerungsbefehle übersetzen.  

Quelle: Korea University / TU Berlin

Eine besondere Schwierigkeit dabei ist es jedoch, bei der Umsetzung die verschiedenen Signaturen der Hirnströme technisch zu trennen. „Exoskelette erzeugen eine Menge elektrisches Rauschen“, erklärt Prof. Klaus-Robert Müller von der TU Berlin. „Das eigentlich interessante EEG-Signal wird unter all dem technischen Rauschen begraben – aber unser System kann nicht nur das EEG-Nutzsignal trennen, sondern zusätzlich auch die Frequenz der flackernden LEDs unterscheiden.”

Probanden lernten Steuerung in wenigen Minuten

Die Probanden des Experimentes lernten das Steuersystem in nur wenigen Minuten. „Diese Studie zeigt, dass unser Brain Computer Interface ein Exoskelett einfach, robust und intuitiv steuern kann – obwohl dies durch die vielen Artefakte, die vom Exoskelett selbst ausgehen, nicht einfach ist”, sagt Müller.

Proband beim Spaziergang mit dem Exoskelett. Eines der Probleme: Nach einiger Zeit tritt visuelle Ermüdung ein. 

Proband beim Spaziergang mit dem Exoskelett. Eines der Probleme: Nach einiger Zeit tritt visuelle Ermüdung ein. 

Quelle: Korea University / TU Berlin

Die Wissenschaftler arbeiten jetzt an einer Lösung gegen die visuelle Ermüdung, die bei den Nutzern nach einiger Zeit eintritt. 

Ein Beitrag von:

  • Petra Funk

Themen im Artikel

Stellenangebote im Bereich Automatisierungstechnik

SEW-EURODRIVE GmbH & Co KG-Firmenlogo
SEW-EURODRIVE GmbH & Co KG Projektingenieur für mobile und schienengeführte Systeme (w/m/d) Bruchsal
B. Braun Melsungen AG-Firmenlogo
B. Braun Melsungen AG Expert Operational Technology (w/m/d) Melsungen
ZEISS-Firmenlogo
ZEISS Senior Lead Automation Architect (m/w/x) Oberkochen
SEW-EURODRIVE GmbH & Co KG-Firmenlogo
SEW-EURODRIVE GmbH & Co KG Technischer Trainer (w/m/d) Bruchsal
Boehringer Ingelheim GmbH & Co. KG-Firmenlogo
Boehringer Ingelheim GmbH & Co. KG Automation Engineer Prozessautomatisierung (m/w/d) Biberach an der Riss
Schütz GmbH & Co. KGaA-Firmenlogo
Schütz GmbH & Co. KGaA Ingenieur (m/w/div.) Robotik / Automatisierungstechnik Selters (Westerwald)
Stadtwerke München GmbH-Firmenlogo
Stadtwerke München GmbH Projekt-/Planungsingenieur*in Prozessleittechnik / Funktionsplanung / Mess- und Regelungstechnik (m/w/d) München
Paul Scherrer Institut-Firmenlogo
Paul Scherrer Institut Ingenieurin / Ingenieur für Verfahrenstechnik (m/w/d) Villigen PSI
Harzer Schmalspurbahnen GmbH-Firmenlogo
Harzer Schmalspurbahnen GmbH Ingenieur Elektrotechnik als Bereichsleiter (m/w/d) Funk- und Elektroenergieanlagen Wernigerode
Knauf Engineering GmbH-Firmenlogo
Knauf Engineering GmbH Ingenieur (m/w/d) für Automatisierungstechnik und Robotik Iphofen (Raum Würzburg)

Alle Automatisierungstechnik Jobs

Top 5 Robotik

Zu unseren Newslettern anmelden

Das Wichtigste immer im Blick: Mit unseren beiden Newslettern verpassen Sie keine News mehr aus der schönen neuen Technikwelt und erhalten Karrieretipps rund um Jobsuche & Bewerbung. Sie begeistert ein Thema mehr als das andere? Dann wählen Sie einfach Ihren kostenfreien Favoriten.