Gehirn-Computer-Schnittstellen-Technik zur Unterstützung der Neurorehabilitation
2021
University of Bath, Bath, Großbritannien
Die Elektroenzephalographie (EEG)-basierte Gehirn-Computer-Schnittstellen (BCIs) werden für die Steuerung von Roboterarmen verwendet. Die Leistung der nicht-invasiven BCIs kann aber aufgrund der schlechten Qualität der EEG-Signale nicht zufriedenstellend sein, so dass gemeinsame Steuerungsstrategien als alternative Lösung angedacht wurden. In dieser Arbeit wurde ein hirngesteuertes Roboterarmsystem auf der Grundlage eines neuartigen gemeinsamen Steuerungsmodells mit einem hybriden BCI-Schema vorgeschlagen. Es wurde ein gemeinsamer Controller entwickelt, der die menschlichen Absichten dynamisch in die maschinelle Autonomie integriert und den Steuerungsprozess des Roboterarms auf der Grundlage des aktuellen Steuerungskontexts intelligent optimiert. Die Anwendung des hybriden BCI-Schemas mit SI und PI in dieser Studie zielte darauf ab, die Dimensionalität der BCI-Steuerung zu erweitern und die BCI-Ressourcen (z.B. Decodierleistung, GUI-Belegung) für das System zu optimieren. Die Ergebnisse des Experiments zeigten, dass alle elf Probanden in der Lage waren, das gewünschte Ziel aus mehreren Objekten unter gemeinsamer Kontrolle auswählen und zehn konnten die Pick-Place-Aufgabe abschließen. Darüber hinaus zeigten die Versuchsergebnisse, dass die gemeinsame Steuerung die reine BCI-Steuerung übertraf, was darauf hindeutet, dass die gemeinsame Steuerung eine vielversprechende Methode für hirngesteuerte Systeme sein könnte.
Diese Technologie könnte demnach die Aktivitäten des täglichen Lebens von Menschen mit Behinderungen verbessern.
A brain-actuated robotic arm system using noninvasive hybrid brain–computer interface and shared control strategy
Dingguo Zhang
Linfeng Cao et al. Journal of Neural Engineering 2021 [1]
Physicians Committee for Responsible Medicine [2]
Eingestellt am: 12.09.2022
[1] https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1741-2552/abf8cb[2] https://www.pcrm.org/news/ethical-science/brain-computer-interface-technique-assist-neurorehabilitation
