Case

Intelligent tunge- og hjernestyring af robot skal hjælpe mennesker med lammelser

I et nyt forskningsprojekt skal en gruppe forskere udvikle intelligent tunge- og hjernebaseret styring af robotter. Projektet kan give svært handicappede mennesker mere selvstændighed og dermed spare samfundet for store omkostninger.

  • Teknologi og Produktion
  • Forskningsprojekt 2
  • 2018

Itongue er en ganebøjle med 18 forskellige sensoriske punkter, som kan aktiveres ved hjælp af en tungepiercing. Med bøjlen får mennesker, som ikke kan bruge armene, kontrol over deres kørestol.

Håbet er, at personer med lammelser i fremtiden også kan styre en robot, der kan hjælpe dem med alskens gøremål i dagligdagen.

Danmarks Frie Forskningsfond har netop bevilget knapt seks millioner kroner til et forskningsprojekt, som skal udvikle et nyt styringssystem, der kombinerer tungestyring med styring ved hjælp af muskel og hjernesignaler.

”En robot, som kan styres med tungen og hjernen, kan give noget selvstændighed tilbage til en gruppe mennesker, som i dag kan meget lidt selv. Ved hjælp af robotten vil de kunne klare flere ting selv og få mere privatliv.”

Det siger leder af forskningsprojektet Lotte Andreasen Struijk, der er lektor på Institut for Medicin og Sundhedsteknologi på Aalborg Universitet.

Fra forskning til forretning

Lotte Andreasen Struijks tidligere forskning har dannet grundlag for et patenteret styringssystem, hvor Itongue er resultatet af et af elementerne. Styringssystemet markedsføres af spin-off virksomheden TKS Technology og består af tungebaseret styring.

Hos TKS kan CTO Søren Mørch se store muligheder med et styringssystem, som kombinerer tunge-, muskel- og hjernestyring.
”Med Itongue har vi givet noget styring tilbage til en gruppe, som tidligere havde meget lidt selvstændighed. Jeg kan se et stort behov for netop hjernestyringen til folk, som er endnu hårdere ramt,” siger han.
TKS sælger Itongue både til danske kommuner og til 14 lande i Europa via lokale distributører.
”Der er jo meget fokus på robotter og robotstyring lige nu, så det er oplagt at arbejde videre med konceptet. Jeg kan sagtens se for mig, at det næste kunne være, at man har en robot, som giver dig mulighed for selv at være herre over endnu flere ting,” siger Søren Mørch.

Udvikling af kombineret styring

I det nye forskningsprojekt, skal Lotte Andreasen Struijks sammen med kliniske eksperter fra Center for Rygmarvsskade og forskere inden for robotteknologi, avanceret signalbehandling og computerteknologi udvikle et robotstyringssystem, der kan bruges af mennesker, som gradvist kan bevæge sig mindre og mindre.
For eksempel mennesker med sklerose eller muskelsvindsygdommen ALS, da disse personer ender med at være helt lammede, men stadig har intakt tankevirksomhed.
Systemet vil være intelligent, så det kan udføre dele af gribefunktionen automatisk, når brugeren beder om det.

”Vi vil gerne udvikle et system, som folk med fremadskridende funktionsnedsættelser kan blive ved med at bruge. Med ALS eller sklerose for eksempel vil de fleste kunne bruge muskelsignaler i starten. Efterhånden som sygdommen udvikler sig, vil mange stadig kunne bruge tungen. Men til sidst kan de måske slet ikke bevæge noget som helst, men vil kunne styre med hjernen,” siger Lotte Andreasen Struijk.

Særligt behov

Den type patienter møder professor i neurologi på Rigshospitalet og formand for forskningsudvalget i Scleroseforeningen Finn Sellebjerg dagligt.

Med sklerose sker der en gradvis nedbrydning af de nervebaner, som løber mellem cellerne i centralnervesystemet. Det betyder, at hjernen efterhånden ikke kan sende besked ud til musklerne. En del mister evnen til at gå og til at bruge armene.

”Et tungestyringssystem er særligt relevant for folk med rygmarvsskader, som er blevet lamme i arme og ben, men stadig har fuld kontrol over deres tunge. Men for en gruppe patienter med fremskreden sklerose vil det også være relevant, især hvis man kan kombinere med hjernestyring,” siger Finn Sellebjerg.

Efter hans mening er Lotte Andreasen Struijks nye forskningsprojekt meget interessant og relevant for at udvikle de bedst mulige hjælpemidler til en gruppe mennesker, som er meget hårdt ramt.

”Et godt interface mellem menneske og maskine vil kunne gøre en stor forskel for dem. Det har kæmpestor betydning at blive mere mobil og selv kunne bevæge sig hen til de steder, man gerne vil,” siger han.

Det hjernebaserede styringssystem skal fungere ved hjælp af elektroder uden på hovedet, som kan måle et elektrisk signal, når man tænker på noget bestemt, og sende besked til robotten.

”Man kan også forestille sig, at man styrer robotten med hjernen, men ved hjælp af blinkende lys. Når man kigger på et blinkende lys ændrer signalet fra hjernen sig. Så kunne man have et panel med lys, som blinker i forskellig hastighed. Og så ved man, at hvis man ser på det ene lys, så kommer der et elektrisk signal fra hjernen, som får robotten til at gøre en ting, ser man på et andet af lysene, får robotten besked om noget andet,” forklarer Lotte Andreasen Struijk.

Øget livskvalitet og færre omkostninger

Mennesker med så alvorlige lammelser vil stadig have brug for omfattende hjælp i dagligdagen, men kan med robotstyringen få lidt privatliv tilbage.

Samtidig kan der være store besparelser at hente for kommunerne. Forskernes udregninger viser, at kommunerne vil kunne spare mere end 100 millioner kroner årligt, hvis blot 1.500 (under halvdelen) af de lammede mennesker med døgnhjælp i Danmark fik adgang til styringssystemet og derved kunne være alene blot to timer hver dag.

Foto: Franck V., Unsplash.com
Modtager

Lotte Najanguaq Søvsø Struijk
Aalborg Universitet

Projekt

Multimodal control of assistive robotic arms for severely disabled individuals

Bevilget beløb

5.893.723 kr