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Künftige Beinprothesen denken selbst mit

Hightech-Gadget stellt sich auf Situation ein - Gelähmte sollen komfortabler gehen können


Exoskelettträger mit Kamera vor einer Treppe (Foto: uwaterloo.ca)
Exoskelettträger mit Kamera vor einer Treppe (Foto: uwaterloo.ca)

Waterloo (pte004/17.03.2021/06:15) - Forscher der University of Waterloo http://uwaterloo.ca haben intelligente Beinprothesen für Exoskelette entwickelt, die Patienten ohne Einschränkungen gehen lassen. Die Experten haben die Träger mit Kameras ausgestattet, in die sie eine Bildverarbeitungs-Software integrierten. Mithilfe von maschinellem Lernen auf Basis Künstlicher Intelligenz haben sie die visuellen Informationen genutzt, um die Motoren in den Beinen entsprechend der Situation zu steuern. Dabei ging es nicht nur um Treppen, sondern auch um Türschwellen und andere zu überwindende Hindernisse.

Bessere Kontrollierbarkeit

"Wir geben Roboter-Exoskeletten eine Vision, damit sie sich selbst kontrollieren können", so Brokoslaw Laschowski, Doktorand im Bereich Systemdesign, der ein Forschungsprojekt der Universität namens ExoNet leitet. Am Ziel sind sie allerdings noch nicht. Die Entscheidungsfindung der Beine ist noch nicht ausgereift. Es sind noch Lerneinheiten nötig. Laschowski, der von John McPhee, Professor für biomechatronische Systemdynamik, betreut wird, vergleicht die intelligenten Beine gern mit autonom fahrenden Autos.

"Beide denken nicht unbedingt wie Menschen", so Laschowski. Es sei eine eigene Entscheidungsfindung gefragt. Gedacht sind die Beine für Menschen, die sie über ihre Nervenbahnen nicht mithilfe des Gehirns steuern können, weil diese nicht mehr funktionieren. Um die Reichweite der Exoskelettnutzer zu steigern, arbeiten die Forscher auch daran, deren Bewegungen in elektrische Energie umzusetzen, etwa mithilfe von piezoelektrischen Kristallen. Details wurden in "IEEE Transactions on Medical Robotics and Bionics" publiziert.

(Ende)
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