211service.com
Rolstoel haalt het meeste uit hersencontrole
Een robotrolstoel combineert hersencontrole met kunstmatige intelligentie om het voor mensen gemakkelijker te maken om hem te manoeuvreren met alleen hun gedachten. De aanpak, die bekend staat als gedeelde controle, kan verlamde mensen helpen nieuwe mobiliteit te krijgen door ruwe hersensignalen om te zetten in meer gecompliceerde commando's.
Mind-control: Promovendus Michele Tavella bedient een rolstoel die gebruikmaakt van gedeelde besturing om te navigeren. Hersensignalen worden vertaald in eenvoudige commando's zoals vooruit of links; de stoel stuurt zichzelf dan om eventuele obstakels heen.
De rolstoel, ontwikkeld door onderzoekers van het Federale Instituut voor Technologie in Lausanne, beschikt over software die een eenvoudig commando kan aannemen, zoals naar links gaan en de directe omgeving beoordelen om erachter te komen hoe het commando moet worden gevolgd zonder iets te raken. De software kan ook begrijpen wanneer de bestuurder naar een bepaald object, zoals een tafel, wil navigeren.
Met verschillende technologieën kunnen patiënten computers, protheses en andere apparaten bedienen met behulp van signalen die worden opgevangen door zenuwen, spieren of de hersenen. Elektro-encefalografie (EEG) is naar voren gekomen als een veelbelovende manier voor verlamde patiënten om computers of rolstoelen te besturen. Een gebruiker moet een kalotje dragen en gedurende ongeveer vijf dagen een paar uur per dag trainen. Patiënten besturen de stoel simpelweg door zich voor te stellen dat ze een deel van het lichaam bewegen. Als u denkt aan het verplaatsen van de linkerhand, zegt de stoel bijvoorbeeld dat hij naar links moet draaien. Commando's kunnen ook worden geactiveerd door specifieke mentale taken, zoals rekenen.
Maar EEG heeft een beperkte nauwkeurigheid en kan slechts een paar verschillende commando's detecteren. Het volhouden van deze mentale oefeningen bij het manoeuvreren met een rolstoel door een rommelige omgeving kan ook erg vermoeiend zijn, zegt, José del Millán , directeur van niet-invasieve hersen-machine-interfaces bij het Federale Instituut voor Technologie, die het project leidde. Mensen kunnen dat niveau van mentale controle niet voor lange tijd volhouden, zegt hij. De vereiste concentratie zorgt ook voor luidruchtigere signalen die voor een computer moeilijker te interpreteren zijn.
Gedeelde controle lost dit probleem op omdat patiënten de rolstoel niet voortdurend hoeven te instrueren om vooruit te gaan; ze hoeven de opdracht maar één keer te bedenken en de software doet de rest. De rolstoel kan de lage details aan, dus het is natuurlijker, zegt Millán.
De rolstoel is uitgerust met twee webcams om obstakels te detecteren en te vermijden. Als bestuurders een object willen naderen in plaats van eromheen te navigeren, kunnen ze een override-commando geven. De stoel stopt dan net voor het object.
In het prototype van Millán volgen 16 elektroden de hersenactiviteit van de gebruiker. Tot nu toe is het niet getest op verlamde patiënten.
Damien Coyle , een onderzoeker in de Brain-Computer Interfacing and Assistive Technology-groep aan de Universiteit van Ulster, zegt dat EEG-signalen traag en lastig kunnen zijn om mee te werken. Daarom, zegt hij, kijken veel onderzoekers naar manieren om gedeelde controle te gebruiken, en het project van Millán is een goed voorbeeld van hoe het in de praktijk wordt gebracht. Hoe meer gedeelde controle je hebt, hoe beter de hersen-computerinterface en hoe sneller de persoon van de ene plaats naar de andere kan komen, zegt Coyle.
Het team van Millán ontwikkelt mogelijkheden voor objectherkenning om de stoel slim genoeg te maken om automatisch te koppelen aan een tafel of bureau om ervoor te zorgen dat de stoel dichtbij genoeg is en niet scheef staat.