Wie ein weicher Robo

von Blathnaid O'Dea

30. Juni 2023

Bild: © Xandra/Stock.adobe.com

Ein leichter „Robo-Handschuh“, der als Exoskelett für die Hand fungiert, wurde so programmiert, dass er Menschen beim Musizieren unterstützt und haptisches Feedback gibt.

Wissenschaftler finden Lösungen für alle Arten von Problemen. Eine ihrer neuesten Untersuchungen ist die Frage, wie man Schlaganfallpatienten dabei helfen kann, die Fingerfertigkeit für Dinge wie das Musizieren wiederzuerlangen.

Forscher aus den USA haben einen Prototyp eines weichen Roboterhandschuhs entwickelt, der als eine Art Exoskelett für Menschen fungiert, die sich von Erkrankungen wie einem Schlaganfall erholen, die dazu führen, dass sie die Beweglichkeit ihrer Hände verlieren. Für die Zwecke der Forschung konzentrierten sich die Wissenschaftler auf Schlaganfallpatienten, die daran arbeiteten, das Musizieren wieder zu erlernen, aber der Prototyp kann möglicherweise auch auf andere Anwendungsfälle angewendet werden.

Auch für Schlaganfallpatienten, die normalerweise nicht musizieren, kann die Ausführung der Zupfbewegungen mit Gitarrensaiten neben anderen Ergotherapien eine wirksame Rehabilitationsübung sein. Aber der Roboterhandschuh kann Musikern wirklich helfen, deren Fingerfertigkeit nach einem Schlaganfall beeinträchtigt ist.

Dr. Maohua Lin, außerordentlicher Professor am Department of Ocean and Mechanical Engineering der Florida Atlantic University, ist der Hauptautor der Studie. Die Studie wurde in der Zeitschrift Frontiers in Robotics and AI veröffentlicht.

Lin erklärte, dass er und sein Team maschinelles Lernen nutzten, um dem Handschuh beizubringen, zu „fühlen“, ob der Benutzer die richtige oder falsche Version eines Anfängerliedes auf dem Klavier spielte. Das von ihnen verwendete Beispiellied war „Mary Had a Little Lamb“, für dessen Wiedergabe vier Finger erforderlich sind.

„Hier zeigen wir, dass unser intelligenter Exoskeletthandschuh mit seinen integrierten taktilen Sensoren, weichen Aktuatoren und künstlicher Intelligenz effektiv beim Wiedererlernen manueller Aufgaben nach einem Neurotrauma helfen kann“, sagte Lin.

Er sagte, er stelle sich vor, dass Patienten eines Tages ein Paar der leichten, 3D-gedruckten Handschuhe tragen würden, um Musik zu spielen und andere Aufgaben zu erledigen. Dank der Schulung der Wissenschaftler war der Handschuh-Prototyp schließlich in der Lage, autonom und ohne menschliches Zutun zu arbeiten.

Der Handschuh kann weiter programmiert werden, um dem Benutzer durch haptisches Feedback, visuelle oder akustische Hinweise Feedback zum Spielen seines Instruments zu geben. Unter haptischem Feedback versteht man die Verwendung von Berührungen als Kommunikationsmittel, beispielsweise wenn Mobiltelefone vibrieren, um eine Benachrichtigung anzuzeigen. Das irische Start-up Field of Vision nutzt haptische Feedback-Technologie in seinem Handheld-Gerät, die Menschen dabei hilft, die Energie von Sportwettkämpfen zu spüren.

Laut Lin kann die Wissenschaft rund um den Robo-Handschuh verbessert werden. „In diesem Bereich müssen mehrere Herausforderungen bewältigt werden. Dazu gehören die Verbesserung der Genauigkeit und Zuverlässigkeit der taktilen Erfassung, die Verbesserung der Anpassungsfähigkeit und Geschicklichkeit des Exoskelettdesigns und die Verfeinerung der Algorithmen für maschinelles Lernen, um Benutzereingaben besser zu interpretieren und darauf zu reagieren.“

Er fügte hinzu, dass alle Bemühungen, den vorliegenden Prototyp an andere Reha-Aufgaben über das Musizieren hinaus anzupassen, eine Anpassung an die individuellen Bedürfnisse erfordern würden. „Dies kann durch 3D-Scan-Technologie oder CT-Scans erleichtert werden, um eine individuelle Passform und Funktionalität für jeden Benutzer sicherzustellen.“

10 Dinge, die Sie jeden Wochentag direkt in Ihren Posteingang wissen müssen. Melden Sie sich für anTäglicher Brief, Silicon Republics Zusammenfassung wichtiger Wissenschafts- und Technologienachrichten.

Verwandte Themen: USA, Robotik, Gesundheit, KI

Blathnaid O'Dea ist Karrierereporter bei Silicon Republic

[email protected]

18. Juli 2023

28. Juli 2023

vor 3 Tagen

21. Juli 2023

18. Juli 2023

Vor 1 Tag

Vor 2 Tagen

Nachricht