Kenneth Glad
Wir alle kennen den täglichen Kampf, schwere Einkaufstaschen zu tragen, während wir nach dem Haustürschlüssel fummeln. Ein Ellbogenstoß hält selten die Tür. Glücklicherweise könnte tragbare Technologie bald eine überraschend einfache Lösung für diese unbeholfenen Momente bieten.
Ingenieure und Wissenschaftler entwickeln derzeit tragbare Roboterglieder, die Menschen zusätzliche physische Fähigkeiten verleihen sollen. Im Gegensatz zu herkömmlichen Prothesen, die fehlende Körperteile ersetzen, fügen diese Geräte einem voll funktionsfähigen Körper völlig neue Funktionen hinzu.
Laut The Conversation bezeichnen Forscher dieses wachsende Feld als „menschliche Bewegungserweiterung“ (human movement augmentation). Die Technologie umfasst zusätzliche Arme, die wie Rucksäcke getragen werden, Roboterbeine, die an Gürteln befestigt sind, und zusätzliche Finger, die an Händen angebracht werden.
In Labortests haben Freiwillige diese zusätzlichen Gliedmaßen bereits genutzt, um schwere Deckenplatten zu halten, sich an steilen Hängen abzustützen und Flaschen mit einer Hand zu öffnen. Forscher sehen zukünftig weitreichende Anwendungen in der Chirurgie, Notfallrettung und Fertigung. Ein Chirurg könnte vier Werkzeuge gleichzeitig bedienen, oder ein Rettungshelfer könnte schwere Trümmer anheben, während er einen Überlebenden befreit.
Steuerung über die Füße statt des Gehirns
Ein zusätzliches Glied zu steuern, ist schwieriger, als es aussieht. Designer vermeiden es in der Regel, Hände oder Arme für die Steuerung zu verwenden, da dies den eigentlichen Zweck, zusätzliche Hände zu gewinnen, zunichtemachen würde.
Heute verlassen sich die meisten funktionierenden Prototypen auf Fußpedale oder spezielle Schuhe, die mit Bewegungssensoren ausgestattet sind. Andere experimentelle Aufbauten verfolgen Mikrobewegungen in den feinen Muskeln um die menschlichen Ohren.
Eine direkte Gehirnsteuerung ist vorerst noch außer Reichweite. Wenn das Gehirn elektrische Signale über Nerven an die Muskeln sendet, übertragen nur bestimmte Frequenzen Bewegungskommandos. Dies lässt Kapazitäten im Nervensystem ungenutzt.
Wissenschaftler versuchten, diese überschüssigen Signale ohne invasive Chirurgie anzuzapfen, aber niedrige Erfolgsraten, komplexe Kalibrierung und lange Trainingszeiten machten dies unpraktikabel. Die physischen Geräte bleiben zudem schwer, unhandlich und unangenehm zu tragen. Sicherheitsbeschränkungen begrenzen derzeit ihre Bewegungsgeschwindigkeit, um versehentliche Verletzungen während des Betriebs zu verhindern.
Lernen zu fühlen
Trotz dieser physischen Einschränkungen und der komplexen, nicht-intuitiven Natur der aktuellen Steuerungssysteme passen sich menschliche Gehirne bemerkenswert schnell an zusätzliche Gliedmaßen an. Studienteilnehmer beherrschen routinemäßig die grundlegende Steuerung eines dritten Arms oder eines sechsten Fingers in weniger als einer Stunde.
Sensorisches Feedback spielt eine zentrale Rolle bei dieser schnellen Lernkurve. So wie der Tastsinn das motorische Lernen beim Tennis- oder Klavierspielen leitet, ermöglichen kleine Vibrationsmotoren und sanfte elektrische Impulse den Benutzern, zu fühlen, was das Roboterglied berührt. Dieses taktile Echtzeit-Feedback ist unerlässlich, um das Gehirn darauf zu trainieren, das mechanische Anhängsel wie einen echten Körperteil und nicht wie ein externes Werkzeug zu verarbeiten.
Mit der Zeit und Übung werden die Benutzer weitaus geschickter, und das Gehirn passt sich so gründlich an, dass sich das Tragen der zusätzlichen Gliedmaßen völlig naturally/natürlich anfühlt. Forscher betonen, dass die Sensibilisierung der Öffentlichkeit von entscheidender Bedeutung ist, da die meisten Menschen noch nicht wissen, dass die menschliche Bewegungserweiterung existiert. Während kommerzielle Modelle noch mehrere Jahre entfernt sind, könnten diese tragbaren Geräte letztendlich die Art und Weise verändern, wie Menschen mit der physischen Welt interagieren.
Quelle: The Conversation