Man bestuurt kunstbeen met gedachten

Een Amerikaanse man is erin geslaagd om gebruik te maken van een kunstbeen door deze met zijn gedachten te besturen. Volgens de wetenschappers die betrokken waren bij de ontwikkeling is het de eerste keer dat er een kunstbeen wordt bestuurd met het brein.

Om te demonstreren dat het bionische been goed werkt, liep de 31-jarige Zac Vawter de trappen van het 103 verdiepingen tellende Willis Tower in Chicago omhoog. Het kunstbeen werd daarbij bewogen op basis van Vawters gedachten. Het beklimmen van de wolkenkrabber was de eerste test voor het bionische been: Vawter had zich daarbij vrijwillig opgegeven als proefpersoon.

De technologie werkt met elektroden die hersenactiviteit uitlezen en op basis daarvan bepalen welke bewegingen de persoon in gedachten heeft. Vervolgens worden deze doorgestuurd naar het kunstbeen, die de kunstmatige prikkels omzet in mechanische beweging. Dergelijke technologie bestaat al langer: zo zijn al verscheidene mensen 'aangesloten' op robotarmen en is het ook mogelijk om de fijne bewegingen van vingers na te bootsen. Het met de gedachten besturen van een robotbeen is echter nieuw.

Ondanks dat Vawter er in slaagde om het bionische been te gebruiken om trappen omhoog te klimmen, is het systeem nog niet geschikt om op de markt te worden gebracht. Volgens de wetenschappers moet de bewegingsmechaniek nog verder worden verbeterd, iets wat nog enkele jaren zal duren.

Reacties (47)

[kooka]

Inderdaad mooi nieuws!

Blijkbaar haalt het been de signalen uit Zac zijn hamstrings en niet direct uit het brein zoals in de post gesuggereerd:

http://www.ric.org/about/...rolled-bionic-leg-at-fou/
http://news.yahoo.com/man...=A2KJ3CSdCJFQ_HgAlIjQtDMD

Dus de bewering in de nieuwpost dat electroden de hersenactiviteit uitlezen is niet juist. Ook myoelectrische prothesearmen worden aangestuurd door spieren en niet direct door het brein.

Het revolutionaire van het kunstbeen uit de post (naast het aansturen) is dat het aangedreven is en dus actief meedoet bij het lopen.
Huidige beenprothesen hebben geen aandrijving, dus moet de protheseloper de prothese actief naar voren zwaaien wat veel energie kost.
Dus kan iemand met dit been met minder energie lopen.

[DaemonAngel]

Dit zou idd logischer zijn.

Maar eerdere posts ivm verlamde mensen, waar dus de zenuwbaan beschadigd is gaan er dan geen nut meer van hebben.

Dit lijkt me idd gemakkelijker omdat je geen ruis meer hebt en geen onderscheid moet maken tussen signalen maar je mooi op 1 impuls kan richten. Namelijk die naar bepaalde beenspiere

[Felixious]

Voor wie geïntereseerd is: een filmje
http://www.youtube.com/watch?v=5foYR--3EiA

[Thief]

Dat filmpje maakt dus duidelijk dat deze prothese niet met de gedachten van Zac zelf worden bestuurd, maar dat de prothese een interpreter (brein) heeft die myoelectrische signalen uit het bovenbeen gebruikt om bewegingen te kunnen matchen aan wat de gebruiker wil.

Hij heeft dus geen neuroelectrische of myoelectische implantaten in zijn lichaam. De sensoren zitten in de cuff van de prothese die de spiercontracties in het bovenbeen uitlezen.
Zac "denkt" dus aan zijn onderbeen buigen en de sensoren lezen de contracties van zijn hamstrings uit om de actuator/servomotor in de knie te activeren en de enkelservo beweegt daarbij in een natuurlijke motie mee (dat is wat het nieuwe hieraan is).

De titel en de inhoud van dit artikel zijn dus in zekere zin misleidend.

[Reactie gewijzigd door Thief op 23 juli 2024 01:05]

[pim]

Behoorlijk relevant, deze video is vandaag geschenen van een nieuwe robot hand:
http://www.liveleak.com/view?i=cf6_1352136453

[Auredium]

Laten we vooral niet te hard van stapel lopen. De bovenstaande vinding is zeker een belangrijke vinding maar nog lang niet de opstap naar een exoskelet in 5 tot 10 jaar. De neuro-synaptische link is nog verre van goed. Er zijn altijd veel obstakels. Denk bijvoorbeelod aan de leercurve die een [persoon heeft om zijn nieuwe ledemaat aan te sturen en de verwerkingskracht van zowel de electrnoica als de motorische kracht ervan.

Er zal nog op veel fronten moeten worden gewerkt; Betere motoren, betere samenwerking en cohesie tussen het menselijke lichaam en de kunstmatige ledematen. De connectie tussen zenuwen van het menselijk lichaam en kunstzenuwen is nog verre van perfect en afstotingsverschijnselen bestaan nog. Geen obstakels, maar uitdagingen.

Er is een zekere elegantie daarin dat mensen met een lichamelijke handicapt ons nu van dienst zijn in de voortgang van de technologie op een dergelijke belangrijke manier. Laten we ons eerst concentreren op het verhelpen en glad strijken van problemen omtrend verloren ledematen en zintuigen; benen, handen, organen en zaken zoals zicht en gehoor. Als we deze op goede orde hebben kunnen we vanzelf ook werken aan progressie voor de mens in het geheel, op lichaamelijk niveau. pas dan, over 30 tot 50 jaar komen kunstlichamen in zicht en wellicht zijn we in staat om extra ledematen toe te voegen zoals extra armen of vleugels, omdat het kan.

[ThemNuts]

Wat ik mij afvraag is of de gebruiker van dit been constant moet denken aan de beweging en of dit in verloop van tijd ook aan automatisme wordt zoals het bewegen van echte ledematen.

[Netrunner]

Dit is nog in zeer vroeg stadium, als men in staat is om dit soort technologische systemen uit te brengen. Dan zal het uiteindelijk scenario waarbij het systeem dus een intelligent systeem is die werkt leert en patronen herkent.

Bij patronen kan een systeem dus automatisch opereren, zie

Mens denkt start loop
Patroon ontdenkt, start loop been
Iteratie patroon, loop totdat er interactie binnenkomt vanuit menselijk brein
Mens denkt stop loop

Zoiets, maar dan uiteraard extreem geavanceerd uitgewerkt, ik heb er verder ook geen verstand van dus daar laat ik het dan ook bij

[Fjerpje]

Volgens mij meten wetenschappers eerst de hersensignalen van een mens met alle ledematen. Daarna gaan ze zich op dit specifieke hersendeel focussen en deze signalen van dit deel opvangen. Dan gaan ze denk ik deze signalen omzetten in functies en kun je met een robotbeen lopen.

Ik denk dat het echter nog wel een karwei is om de "ruis" er een beetje uit te krijgen zodat alleen specifieke signalen voor been beweging eruit worden gefilterd. Hoewel het woord "ruis" natuurlijk een groot woord is omdat deze "ruis" natuurlijk verantwoordelijk is voor een groot aantal andere lichamelijke functies.

Ik denk ook dat hoe minder gevoelig de sensor is hoe meer je moet oefenen om het "loop" signaal onder controle te krijgen.

[i-chat]

maar dat is voor de hersnen niet heel moeilijk... als een blinde spontaan kan zien, hebben de hersenen in een paar dagen al door hoe het werkt dat gaat echt retesnel

[Gimmeabrake]

Ik denk eerder dat hier een vorm van machine learning achter zit, een vakgebied in de kunstmatige intelligentie waar programma's getraind worden aan de hand van voorbeelden.

Voor de input maken ze waarschijnlijk gebruik van hoogwaardige EEG sensoren op de motor cortex, het gebied van je hersenen dat de bewuste bewegingen van je lichaam aanstuurt. De motor cortex zit aan de buitenkant van de hersenen, dit is een grote meevaller voor wetenschappers aangezien EEG sensoren alleen hersenactiviteit aan de "buitenkant" van hersenen kunnen meten. Dieper in de hersenen kun je alleen activiteit meten met meer omslachtige en/of invasieve methodes, bijv. fMRI of Single Cell Recording.

Het programma wordt vervolgens getraind door meneer aan lopen te laten denken, als hij zich voorstelt dat hij gaat lopen is er meestal ook erg vergelijkbare hersenactiviteit. Dit kun je niet doen door te meten aan mensen met alle ledematen, dit moet met het individu dat het been gaat gebruiken getraind worden. De trainingsfase leert het machine learning systeem onderscheid te maken tussen de gedachte aan lopen en de rest. Na een tijdje moet meneer steeds minder bewust aan lopen gaan denken, zowel hij als het been zijn dan getraind. Ik vermoed dus ook dat het aansturen van het been best natuurlijk voor hem aanvoelt.

Grote kans overigens dat er ook nog signal processing (ander vakgebied) aan te pas komt om de EEG resultaten te "zuiveren", maar ik weet daar niet genoeg vanaf om daar zinnige uitspraken over te maken.

[MoiZie]

Wat een fantastisch nieuws! De mogelijkheden die dit biedt zijn enorm! Zal helaas wel een flink prijskaartje aan hangen, dus voorlopig nog (buiten de ontwikkeltijd) nog niet direct beschikbaar voor iedereen op de (medische) markt...

[Ui30]

Is inderdaad schitterend nieuws. En de prijs gaat misschien nog meevallen in vergelijking met wat allerlei hulpmiddelen en gevolgen of gevolgschade nu kosten. Bedenk maar eens wat iemand met één been allemaal nodig heeft om mobiel te zijn. Met een beetje geluk is dit been voldoende om geheel mobiel te zijn en is dit het enige hulpmiddel dat nog nodig is.

En over enkele jaren mogelijk al geschikt om op de markt te brengen... ongelofelijk knap van die gasten!

[i-chat]

interesante vraagstelling ... 1 been versus scootmombiel en overige meut...

maar de werkelijke vraag is natuurlijk... wat kost zo'n robotbeen tov een nieuwe aan laten groeien.. beetje groeihormonen, wat bio-engeneering .. en een paar ongeboren babies meer is er niet nodig...

en dan af te vragen of er geen vervolgschade optreed van bijv die electroden...

[godofal]

die elektroden moet je zien als sensors: ze zenden zelf niks uit
schade van die dingen lijkt me erg onwaarschijnlijk

[Lampiz]

Want succesvol zo'n been laten groeien is ook al onomstotelijk succesvol gebleken?

[SignalF]

Fantastisch! idd.

[kevz]

Dit zijn nou de berichten die ik graag lees. Wat een super vooruitgang
Enkele jaren (!!!) voordat het op de markt verschijnt.
technologische vooruitgang

[Sunbeam-tech]

Idd top nieuws dat de techniek al zover is gekomen en hier gaat 'stilstand is achteruitgang' wel erg letterlijk op.

Er staat dat ie met gedachten het been bestuurd maar ik neem aan dat het niet zoals echte benen werkt want je gaat niet bij iedere stap denken nu til ik m'n been op dan naar voren en dan neerzetten enzo dat gaat allemaal soort van automatisch.
Zou hij dan wel alles moeten denken zodat het been ook doet wat ie denkt of werkt het ook zoals bij normaal lopen zonder er bewust over na te denken?

[jetix189]

Normaal gesproken worden je benen toch ook door je gedachten/hersenen bestuurd, in het begin zal het inderdaad nog wel tricky zijn, net zoals een baby die leert lopen, maar na een paar weken 24/7 gebruik hoeft die persoon er echt niet zo meer over na te denken.

Het zal natuurlijk wel minden nauwkeurig zijn dan dan speciaal door evolutie ontworpen benen van vlees en bloed en er zal toch ergens een accu ingebouwd moeten zijn, maar de techniek die staat ook niet stil dus het moment dat het in het dagelijks leven geen nadelen meer oplevert zal niet eens meer zover weg liggen.

[blobber]

En dan straks ziet hij een mooie vrouw lopen en slaat zijn been op hol
_{zijn bionische been hè}

[Reactie gewijzigd door blobber op 23 juli 2024 01:05]

[StephanNL]

hahahahaha xd

[cem.]

Been werd gemaakt lang voordat de orkaan Sandy heeft geslagen en is niet het gevolg van FEMA financiering. Beschouw de 8 miljoen van de kosten van arbeid. Ze hebben twee tot drie honderd wetenschappers en artsen werken op dit ding, die allen een salaris dat moet worden ondersteund (de kosten van het doen van onderzoek). Dit is hetzelfde als zeggen dat iemand die wint miljoenen in powerball egoïstisch is omdat een willekeurige orkaan heeft getroffen en ze hebben geen 600 miljoen verdient in winst. Verlies je been en je zult begrijpen dat dit niet een eenvoudig werk is.

[TheMazzter]

quote: Volgens de wetenschappers die betrokken waren bij de ontwikkeling is het de eerste keer dat er een been wordt bestuurd met het brein.

Hilarisch, een been besturen met je brein, oh wacht dat doen we al jaren...

[dasiro]

inderdaad, dat moet natuurlijk kunstbeen zijn