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KI-Forschung Hilfe für Amputierte - Student entwickelt Roboterhand für nur 700 Dollar

Diese künstliche Hand hilft einem Amputierten fast alle Bewegungen des Alltags durchzuführen.
Diese künstliche Hand hilft einem Amputierten fast alle Bewegungen des Alltags durchzuführen.
© Alt-Bionics / PR
Ryan Saavedra war schockiert, wie teuer bionische Prothesen sind. In einer Projektarbeit baute er eine Roboterhand, mit der Amputierte komplexe Griffe durchführen können. Die Feinmotorik wird von einer KI gesteuert.

Bionische Hände kosten häufig über 100.000 Euro. Viel zu viel Geld für die meisten Menschen, die einen Arm oder eine Hand verloren haben, fand Ryan Saavedra. In zwei Jahren entwickelte der 27-Jährige eine eigene bionische Hand mit künstlicher Intelligenz (KI). Der Prototyp kostete weniger als 700 US-Dollar. Weil sie auf der ganzen Welt erschwinglich sein wird, nannte er sie Globally Available Robotic Arm (GARA). Die Prothese ist trotz des Mini-Preises ein Ersatz für eine funktionstüchtige Hand.

Der Prototyp sieht noch etwas roh aus, doch Saavedras Firma Alt-Bionics arbeitet daran, eine Produktion aufzubauen. Zuerst sollen bionische Hände hergestellt werden, später sollen weitere Prothesen dazu kommen. "Wir wollen erschwingliche bionische Prothesen für diejenigen entwickeln, die sie sich sonst nicht leisten könnten. Die Technik rechtfertigt einfach nicht die Preise für diese Geräte. Wir haben mit einem Patienten gesprochen, der 89.000 Dollar für seine bionische Prothese bezahlt hat", sagte Saavedra der University of Texas in San Antonio.

Zorn über die Preise

"Das erschien mir nicht richtig. Ich beschloss, so viel wie möglich über bionische Prothesen zu lernen, und machte mich daran, zu versuchen, eine für viel weniger Geld zu bauen." Die Hand misst die elektrische Aktivität des Muskelgewebes, so werden die Impulse des Gehirns aufgefangen und in Steuerungsimpulse für die Hand umgesetzt. Dabei kommt eine KI ins Spiel. Erst sie sorgt für gleitende, intuitive Bewegungen. Eine Verbesserung der Muskelimpulse ist notwendig, wenn man mehr als nur grobe Bewegungen ausführen möchte. Entscheidend ist nicht nur die Mechanik der Hand, sondern die Fähigkeit der KI beabsichtigte Bewegungen durch Algorithmen hervorzusagen. Der Mensch kann nicht bewusst alle Feinheiten einer komplexen Bewegung anordnen. Die KI verfügt über mehrere vorprogrammierte Griffmuster, die bei alltäglichen Aufgaben wie dem Greifen einer Tasse oder eines Bleistifts helfen.

KI-Forschung: Hilfe für Amputierte - Student entwickelt Roboterhand für nur 700 Dollar

"Wann immer Sie sich entscheiden, einen Teil Ihres Körpers zu bewegen, sendet Ihr Gehirn ein elektrisches Signal an die notwendigen Muskelgruppen", so Saavedra. "Wir verwenden diese Signale, um die beabsichtigte Bewegung eines Benutzers zu bestimmen und sie in die mechanische Bewegung der Hand zu übersetzen. So kann jeder die bionische Hand mit jeder verfügbaren Muskelgruppe steuern."

Druckempfindlich

Die GARA-Hand kann die meisten Gegenstände fassen und benutzen. Rückmeldesysteme lassen den Benutzer sogar spüren, wie fest er zugreift. Anfang 2020 belegte die Hand den zweiten Platz beim UTSA Technology Symposium, einem zweisemestrigen Wettbewerb, bei dem die Studenten ihr gesamtes Wissen, das sie in den letzten Jahren am College erworben haben, anwenden.

Saavedra und seine Teamkollegen bewiesen, dass sie eine Roboterhand für nur 700 Dollar bauen können. "Zu sehen, dass es bei einem Amputierten erfolgreich funktioniert und das Lächeln zu sehen, das sie ihm ins Gesicht gezaubert hat, war der entscheidende Faktor dafür, dass ich das Projekt nach dem College fortgeführt habe. Das war wirklich überwältigend. Seine ganze Familie war dabei", so Saavedra.

Nachhaltig für niedrigere Preise sorgen

Nun wartet er auf eine Finanzierungszusage, um eine kommerzielle Produktion vorzubereiten. "Unsere Ingenieure haben eigentlich eine Wunschliste, die ich im Moment nicht alleine erfüllen kann", sagt Saavedra. "Sobald wir die Finanzierung erhalten, werden wir uns in den ersten sechs Monaten auf die Forschung und Entwicklung konzentrieren und die notwendigen Zertifizierungen erhalten."

"Wir haben zwei große übergreifende Ziele für unser Unternehmen", sagt Saavedra. "Das erste Ziel ist es, diese Geräte zu einem erschwinglichen Preis auf den Markt zu bringen und dabei ein langlebiges und robustes Design beizubehalten. Das zweite Ziel ist es, weiterhin zu versuchen, die Preisgestaltung zu stören, die derzeit auf dem Markt für künstliche Gliedmaßen herrscht."

Quelle: UTSA Today

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