Neue Roboter-Exoskelett wird durch menschliche Gedanken gesteuert.

Einen großen, Roboter-Fuß und dann das andere; Das ist wie ein Mann mit einem Exoskelett klobig aussehende macht seinen Weg quer durch den Raum. Die Maschine Motoren sind laut und seine Bewegungen sind sehr langsam, aber diese Details in den Hintergrund treten, wenn man bedenkt, wie der Mann die schwerfällige Apparat kontrolliert scheinen: er tut es mit seinem Geist.

Das Exoskelett-Roboter-Gerät, das um die Hüften und Beine des Mannes passt – ist Teil einer neuen Technologie, entwickelt von Forschern aus Deutschland und Korea. Der andere Teil ist eine dunkle Mütze auf den Kopf des Mannes, bedeckt mit Elektroden, die die Verbindung zwischen Hirn und Maschine zu erleichtern.

Der Mann trägt das Exoskelett im Experiment kann auf eigene Faust gehen (er ist einer der Teilnehmer in die Forscher neu veröffentlichten Studie), aber die Wissenschaftler denken ihre neue Geist-gesteuerte Gerät könnte eines Tages verwendet werden, von Menschen, die nicht laufen können – wie diejenigen, die schwere Rückenmarksverletzungen erlitten haben, oder Menschen mit neurodegenerativen Erkrankungen wie Amyotrophe Lateralsklerose (ALS). [Bionischen Menschen: Top 10 Technologien]

Viele Forscher arbeiten daran, um Technologien zu entwickeln, die Menschen wieder die Kontrolle über ihre Bewegungen durch eine Kombination aus Robotik und Brainpower (formal bekannt als Gehirn-Computer-Schnittstelle Kontrollsysteme) helfen.

Im Jahr 2011 hob eine Frau, die einen Schlaganfall, die ließ sie unfähig sich erlitten zu bewegen eine Tasse mit einem Roboterarm, den sie mit ihren Gedanken manipuliert. Im Jahr 2012 eine andere Frau (diesein ein Tetraplegiker leiden Spinozerebellare Degeneration) ein paar hohe Fives ausgeteilt und aßen ein Stück Schokolade mit einem ähnlichen, Geist kontrolliert Roboterarm.

Doch diese Technologien unterscheiden sich von der neuen Gehirn gesteuerten Exoskeletonin einen sehr wichtigen Weg: um entweder diese Roboterarme mit ihrem Gehirn zu manipulieren, die Patienten zuerst invasive Gehirn operiert werden mussten. Chirurgen implantiert winzige Elektronik in die Patientenzimmer des Gehirns, die bei Verbindung mit externen Leitungen dürfen die Frauen, die Roboterarme mit elektrischen Impulsen aus ihrem Gehirn zu kontrollieren.

Aber Brain-Computer-Interface entwickelt von Forschern an der Korea University in Seoul, Südkorea und der technischen Universität (TU) Berlin nicht Gehirnchirurgie erforderlich. Um das Exoskelett zu kontrollieren, zu studieren Themen erste Gurt auf der Kappe bedeckt in kleinen Elektroden, die auf ihrer Kopfhaut Klammern. Die Kippa sind die Werkzeuge, die das Thema Gehirn mit dem Exoskelett zu verbinden, die Forscher gesagt und sind weit verbreitet in Elektroenzephalogramme (EEG) – eine Methode zur Aufzeichnung der elektrischen Aktivität indem leitfähigen Materialien auf der Kopfhaut (die Gehirnströme werden anschließend in einem Diagramm, ähnlich wie Herzfrequenz geplottet).

In der Exoskelett-Studie, die EEG-Kappe wurde verwendet, um ganz besondere Gehirnsignale abholen – von die Forscher stationären visuell evozierten Potentiale (SSVEPs nennen) erstellt. Im Wesentlichen sagte die Elektroden "blinkende Lichter" erkennen, der Forscher.

Ein kleine Controller ragt aus dem Exoskelett hält eine Reihe von Leuchtdioden (LEDs), dass Licht in verschiedenen Mustern. Muster stellen bestimmte Befehle, denen das Exoskelett wie Stand up, durchführen, kann hinsetzen, gehen nach vorne, links abbiegen und rechts abbiegen. [Super-intelligenten Maschinen: 7 Roboter Futures]

Die Person trägt das Exoskelett starrt auf eines dieser Lichter (z. B. eine, die den Befehl für einen Schritt nach vorn entspricht). Sein Gehirn produziert ein bestimmtes elektrisches Signal als Reaktion auf das Licht zu sehen. Dieses Signal wird von der Elektrode GAP abgeholt, das Gehirn Signalinformationen über eine drahtlose Verbindung an einen Computer sendet. Der Computer dann übersetzt die Signale des Gehirns in den entsprechenden Befehl und sendet den Befehl an das Exoskelett. Innerhalb weniger Sekunden macht das Exoskelett einen Schritt nach vorn.

Das Setup ist "robust und intuitiv," Klaus Müller, Professor an der Fakultät für Informatik an der TU und der Erstautor des Fachartikels umreißt die Forschung. Die Technologie gilt als robust, weil die Schnittstelle immer noch funktioniert, obwohl das Exoskelett erstellt alle Arten von elektrischen Signalen, die eine Person, die Signale des Gehirns stören könnten. Und es intuitiv ist, weil trotz alle Schritte, die das Gehirn gesteuerten Prozess beteiligt sind, es eigentlich ziemlich einfach ist zu bekommen das Exoskelett zu tun, was Sie tun wollen, sagte Müller Leben Wissenschaft in einer e-Mail.

Aber Brain-Computer-Interface ist nicht ohne seine Macken. Für eine Sache, alle 12 Teilnehmer in der Studie hatte für Epilepsie untersucht werden, bevor Sie teilnehmen, und sogar Müller sagte, starrte auf die Schnittstelle blinkenden LEDs über einen längeren Zeitraum hinweg gibt ihm Kopfschmerzen.

In der Zukunft, sagte die Forscher hoffen, ein ähnliches System zu erstellen, das bewirkt, dass weniger "visuelle Müdigkeit", Müller. Das andere Hindernis auf dem Exoskelett Weise kostet.

Die Forscher müssen nicht nur alle Arten von teuren klinischen Studien durchzuführen, bevor man diese Geräte überall in der Nähe von Patienten in der realen Welt, die Patienten selbst dann dafür bezahlen müssen. Versicherungen zur Deckung der Kosten für dieses futuristische (aber möglicherweise lebensverändernde) Tech immer der schwierigste Teil des Prozesses sein könnte, sagte Müller.

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