• IT-Karriere:
  • Services:

Mensch-Maschine-Interaktion: Roboter reagiert auf Signale aus dem Gehirn und dem Arm

Der Kopf stoppt, der Arm leitet an: Forscher des MIT haben ein System entwickelt, um einen Roboter mit Hilfe elektrischer Signale aus dem Körper zu steuern. Das soll es ermöglichen Roboter zu bauen, die zur intuitiv bedienbaren Erweiterung des menschlichen Körpers werden.

Artikel veröffentlicht am ,
Ein Mensch steuert den Roboter mit elektrischen Arm- und Hirnsignalen: Ein Fehlersignal stoppt die Aktion.
Ein Mensch steuert den Roboter mit elektrischen Arm- und Hirnsignalen: Ein Fehlersignal stoppt die Aktion. (Bild: Joseph DelPreto/MIT CSAIL)

Der Mensch steuert einen Roboter mit Hand und Hirn: Forscher des Massachusetts Institute of Technology (MIT) haben eine Steuerung für Roboter entwickelt, die durch elektrische Signale aus dem Gehirn und den Muskeln gesteuert werden. Das soll die Bedienung des Roboters vereinfachen.

Stellenmarkt
  1. FREICON GmbH & Co. KG, Bremen, Freiburg
  2. Diamant Software GmbH, Bielefeld

Das System ist auf zwei Aspekte fokussiert: eine falsche Aktion des Roboters zu stoppen und ihm dann die richtige zu zeigen. Für Ersteres nutzt das Team des Computer Science and Artificial Intelligence Laboratory (CSAIL) um Joseph DelPreto und Daniela Rus ein spezielles Hirnstromsignal, das Error-related Potential (ErrP). Es gehört zu den ereigniskorrelierten Potenzialen und tritt auf, wenn ein Mensch einen Fehler bemerkt.

Der Robotersteuerer trägt eine Datenkappe, das ErrP wird per Elektroenzephalographie (EEG) detektiert. Erfasst das System ein ErrP, weil der Roboter einen Fehler macht, hält der Roboter in seiner Handlung inne.

Anschließend korrigiert der Mensch die Aktion des Roboters. Dazu führt er nicht den Arm des Roboters, sondern er dirigiert ihn mit Handbewegungen in die gewünschte Richtung. Sensoren am Arm des Steuerers erfassen die elektrischen Signale, die von den Muskeln bei einer Bewegung erzeugt werden (Elektromyografie, EMG). Diese werden dann in Steuerbefehle für den Roboter übersetzt.

Die MIT-Forscher haben das System mit dem Industrieroboter Baxter des US-Herstellers Rethink Robotics getestet. Der Roboter sollte an einer von drei markierten Stellen am Modell eines Flugzeugrumpfs bohren. Ein Proband mit Datenkappe und Sensorarmband sollte ihn für diese Aufgabe anlernen.

Der Roboter arbeitet besser

Ohne vorher mit dem Menschen gearbeitet zu haben, verbesserte sich die Arbeit des Roboters deutlich: Traf er anfangs mit einer Quote von 70 Prozent die richtige Stelle, steigerte er sich unter menschlicher Anleitung auf 97 Prozent.

Sowohl EEG als auch EMG haben Mängel: Hirnstromsignale lassen sich nicht immer zuverlässig erfassen. Muskelströme hingegen können nicht immer hoch genug aufgelöst werden, um mehr abzubilden als etwa eine Bewegung nach rechts oder eine Bewegung nach links. Eine Kombination von EEG und EMG hingegen soll eine bessere Biosensorik ermöglichen, die ein neuer Nutzer schnell einsetzen kann, ohne dass das System auf ihn angelernt wurde.

Der Mensch soll sich nicht mehr der Maschine anpassen

Die Kombination von EEG- und EMG-Feedback ermögliche eine natürliche Mensch-Roboter-Interaktion, sagt CSAIL-Leiterin Daniela Rus. "Wir wollen weg davon, dass sich Menschen an die Beschränkungen von Maschinen anpassen müssen. Solche Ansätze zeigen, dass es sehr gut möglich ist, Robotersysteme zu entwickeln, die eine natürliche und intuitive Erweiterung von uns sind."

Das Team um DelPreto und Rus wird seine Entwicklung auf der Konferenz Robotics: Science and Systems (RSS) präsentieren. Die RSS findet in der kommenden Woche in Pittsburgh im US-Bundesstaat Pennsylvania statt.

Bitte aktivieren Sie Javascript.
Oder nutzen Sie das Golem-pur-Angebot
und lesen Golem.de
  • ohne Werbung
  • mit ausgeschaltetem Javascript
  • mit RSS-Volltext-Feed


Anzeige
Spiele-Angebote
  1. 9,99€
  2. 11,99€
  3. (u. a. Sniper Ghost Warrior 3 - Season Pass Edition für 4,99€, Sherlock Holmes: The Devil's...
  4. 23,99€

HowlingMadMurdock 21. Jun 2018

La-da-da-da-dahh It's the motherfuckin' one and only D-O-double-G https://gph.is/1Y74zp8

Aluz 21. Jun 2018

Erinnert mich an GERTY aus dem film moon. Kann sogar sein, dass das die Inspiration für...

Sharra 21. Jun 2018

Dass es recht genau zu steuern ist, ist unbestritten eine feine Sache. Aber grade beim...


Folgen Sie uns
       


Govecs Elmoto Loop - Test

Das Elmoto Loop von Govecs wiegt nur 59 Kilogramm, hat einen guten Elektromotor und fährt sich ganz anders als ein klassischer E-Roller.

Govecs Elmoto Loop - Test Video aufrufen
Programm für IT-Jobeinstieg: Hoffen auf den Klebeeffekt
Programm für IT-Jobeinstieg
Hoffen auf den Klebeeffekt

Aktuell ist der Jobeinstieg für junge Ingenieure und Informatiker schwer. Um ihnen zu helfen, hat das Land Baden-Württemberg eine interessante Idee: Es macht sich selbst zur Zeitarbeitsfirma.
Ein Bericht von Peter Ilg

  1. Arbeitszeit Das Sechs-Stunden-Experiment bei Sipgate
  2. Neuorientierung im IT-Job Endlich mal machen!
  3. IT-Unternehmen Die richtige Software für ein Projekt finden

Weclapp-CTO Ertan Özdil: Wir dürfen nicht in Schönheit und Perfektion untergehen!
Weclapp-CTO Ertan Özdil
"Wir dürfen nicht in Schönheit und Perfektion untergehen!"

Der CTO von Weclapp träumt von smarter Software, die menschliches Eingreifen in der nächsten ERP-Generation reduziert. Deutschen Perfektionismus hält Ertan Özdil aber für gefährlich.
Ein Interview von Maja Hoock


    Fiat 500 als E-Auto im Test: Kleinstwagen mit großem Potenzial
    Fiat 500 als E-Auto im Test
    Kleinstwagen mit großem Potenzial

    Fiat hat einen neuen 500er entwickelt. Der Kleine fährt elektrisch - und zwar richtig gut.
    Ein Test von Peter Ilg

    1. Vierradlenkung Elektrischer GMC Hummer SUV fährt im Krabbengang seitwärts
    2. MG Cyberster MG B Roadster mit Lasergürtel und Union Jack
    3. Elektroauto E-Auto-Prämie übersteigt in 2021 schon Vorjahressumme

      •  /