Gedankengesteuerter Arm: kostengünstig und barrierefrei
Hintergrund
Vor zehn Jahren war Benjamin Choi von einer Dokumentation über einen gedankengesteuerten Arm fasziniert. Er war begeistert von der Technologie, machte sich aber Sorgen über die hohen Kosten und den invasiven Charakter.
Inspiration und Innovation
Als die Pandemie 2020 ausbrach, hatte Choi, ein Zehntklässler, viel Freizeit. Inspiriert von der Dokumentation, die er Jahre zuvor gesehen hatte, beschloss er, einen weniger invasiven und günstigeren Arm zu bauen.
Mit dem 3D-Drucker seiner Schwester und etwas Angelschnur entwarf und baute Choi eigenständig die erste Version seines Roboterarms. Er nutzte Hirnwellendaten und Kopfbewegungen, um seine Bewegungen zu steuern.
Fortschritte und Verfeinerungen
Nach mehr als fünfundsiebzig Design-Iterationen besteht Chois Armprothese nun aus technischen Materialien und wird von künstlicher Intelligenz (KI) angetrieben. Er arbeitet mit einem Algorithmus, der die Gehirnwellen eines Benutzers interpretiert und es ihm ermöglicht, den Arm mit seinen Gedanken zu steuern.
Der Arm, dessen Herstellungskosten bei etwa 300 US-Dollar liegen, ist ein Bruchteil der Kosten anderer fortschrittlicher Prothesen. Er verwendet Elektroenzephalographie (EEG), um eine invasive Gehirnoperation zu vermeiden.
KI und maschinelles Lernen
Chois KI-Modell, das in die Armprothese eingebettet ist, entschlüsselt Hirnwellendaten und wandelt sie in Vorhersagen über die beabsichtigten Bewegungen des Benutzers um. Der Arm reagiert auch auf Kopfbewegungen und absichtliche Blinzeln.
Um sein KI-Modell zu erstellen, arbeitete Choi mit erwachsenen Freiwilligen zusammen, sammelte ihre Hirnwellendaten und trainierte das Modell, zwischen verschiedenen Hirnsignalen zu unterscheiden. Das Modell lernt kontinuierlich von den Gehirnwellen eines Benutzers und verbessert seine Genauigkeit im Laufe der Zeit.
Auswirkungen und Potenzial
Chois Erfindung hat ihm Anerkennung und Auszeichnungen eingebracht, darunter einen Platz unter den 40 besten Finalisten des Regeneron Science Talent Search. Sie hat das Potenzial, das Gebiet der Prothetik und Hilfsmittel zu revolutionieren.
Anwendungen jenseits von Prothesen
Choi glaubt, dass sein Algorithmus zur Interpretation von Gehirnwellen auch über Prothesen hinaus Anwendung finden könnte. Er könnte verwendet werden, um Rollstühle, Hilfsmittel und Kommunikationsgeräte für Patienten mit ALS zu steuern.
Zukunftspläne
Choi plant, am College Ingenieurwesen zu studieren und seinen Arm weiter zu verbessern. Er möchte klinische Studien mit Patienten mit Verlusten der oberen Gliedmaßen durchführen und das Potenzial des Algorithmus in anderen Anwendungen erforschen.
Fazit
Benjamin Chois gedankengesteuerter Arm ist ein Beweis für die Kraft von Innovation, Technik und dem menschlichen Geist. Seine geringen Kosten, seine nicht-invasive Natur und seine potenziellen Anwendungen machen ihn zu einer vielversprechenden Lösung für Amputierte und Menschen mit Behinderungen.