Computer mit Zähnen statt Maus bedienbar

System von Forschern aus Singapur erzeugt mittels variabler Beißkraft unterschiedliche Befehle

Händische Montage des neuartigen Ersatzes für die Maus im Labor (Foto: nus.edu.sg)

Singapur (pte016/13.10.2022/11:30)

Menschen, die keine Kontrolle über ihre Hände haben, steuern ihren Computer künftig mit einer Art Beißschiene, die Forscher Liu Xiaogang und sein Team von der National University of Singapore entwickelt haben. Das System wird im Mund platziert. Der Träger kann durch Zubeißen verschiedene Steuersignale an sein Tablet oder andere Geräte schicken.

Besser als bisherige Lösungen

In den vergangenen Jahren sind verschiedene assistive Technologien wie Spracherkennung oder Eye-Tracking entwickelt worden, die Menschen mit eingeschränkter Beweglichkeit oder neurologischen Störungen bei der Steuerung elektronischer Geräte unterstützen. Diese Technologien tragen dazu bei, die Unabhängigkeit und Autonomie von Menschen mit Behinderungen zu fördern.

Doch leider haben solche Technologien auch erhebliche Nachteile. Zum Beispiel erfordert die Spracherkennung einen großen Speicher und funktioniert nur in einer störungsfreien Umgebung, während beim Eye-Tracking eine Kamera vor dem Benutzer montiert werden muss. Obwohl sich die Gehirn-Computer-Schnittstellen in den vergangenen Jahren erheblich verbessert haben, ist diese Technologie invasiv, was nicht jeder akzeptiert.

Bisskraft lässt sich nicht stören

Die Bisskraft eines Menschen ist jedoch gegen Störungen gefeit. Das Forscher-Team hat zunächst einen Sensor entworfen, der aus einer Reihe von Kontakt-Pads besteht, die verschiedenfarbige Leuchtstoffe enthalten. Das sind Substanzen, die Licht als Reaktion auf Druck emittieren. Die Anordnung der Kontaktpads befindet sich in einem flexiblen Mundschutz.

Durch das Beißen verformen sich die Kontakt-Pads mechanisch und emittieren Licht in verschiedenen Farben und Intensitäten, das sich mit ebenfalls integrierten Sensoren erfassen und mit maschinellen Lernalgorithmen verarbeiten lässt. Die Daten werden dann für die hochgenaue Fernsteuerung und Bedienung verschiedener elektronischer Geräte wie Computer, Smartphone und Rollstuhl verwendet. Mit einem Gewicht von etwa sieben Gramm ist das Gerät gut zu ertragen, heißt es.

Sensoren für andere Einsätze

"Wir haben gezeigt, dass unsere neuartigen Sensoren mechanische Verformungen wie Dehnung, Kompression und Biegung unterscheiden können, wodurch sie auch für multifunktionale mechanische Sensoranwendungen wie miniaturisierte Krafterfassung, flexible Elektronik, künstliche Haut und Zahndiagnostik geeignet sind", so Liu.

Der intelligente Mundschutz kostet derzeit in der Herstellung im Labor rund 70 Dollar. Das Team erwartet, dass die Kosten in der Massenproduktion erheblich sinken. Der aktuelle Prototyp ist für Zähne mit korrekter Stellung ausgelegt, könnte aber auch an ein unregelmäßig geformtes Gebiss oder an Zahnersatz angepasst werden, so die Forscher.

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