Page 33 - trends in automation

2.2013 trends in automation
32 – 33
De kracht van de gedachte
Het brein-computerinterface vertegen-
woordigt de volgende generatie mens-
machine-interfaces. CogniGame van
Festo laat zien hoe een dergelijk door
gedachten bestuurd operationeel concept
in de praktijk vorm kan krijgen. Het is
gebaseerd op het videospelletje “Pong”
uit de jaren 70, waarin spelers een
tafeltennisbatje met een joystick over een
TV-scherm bewogen teneinde een balletje
terug te spelen naar hun tegenstander.
In het geval van CogniGame verplaatsten
de ontwikkelaars bij Festo het speelveld
naar een echte tafel, uitgerust met Festo
aldus vanaf een veilige afstand worden
uitgevoerd. Als systeem voor krachtte-
rugkoppeling vergroot de ExoHand ook
de bewegingsvrijheid van productieme-
dewerkers. Hij kan niet alleen direct over
een menselijke hand worden gedragen,
maar ook over een kunstmatige hand van
silicone. Aldus functioneert hij tegelij-
kertijd als interface voor de operator en
als robothand. Hij kanaliseert de infor-
matiestroom van mens naar machine en
vice versa. De operator hoeft niet langer
uitsluitend af te gaan op visuele en
akoestische waarnemingen, maar kan een
vorm, een weerstand of het effect van een
uitgeoefende kracht rechtstreeks voelen.
Kracht voor alledaagse handelingen
Bij revalidatieprocessen zal de ExoHand
in de toekomst geschikt zijn als actieve
orthese voor de hand – als medisch
hulpmiddel dat een extremiteit steun
of verlichting biedt of controle terug-
geeft. Een dergelijke handorthese kan
patiënten die na een beroerte verlam-
mingsverschijnselen vertonen helpen de
verbroken coördinatie tussen hersenen
en handen te herstellen. Daarbij kan een
interface tussen hersenen en computer de
elektro-en cefalografische signalen (EEG)
uit de hersenen opvangen - en daarmee
de impuls van de patiënt om zijn hand
te openen of te sluiten. De bewegingen
worden vervolgens uitgevoerd door de
ExoHand, aangestuurd door de interface.
Dat resulteert in een trainingseffect dat
patiënten helpen kan mettertijd hun hand
weer te leren bewegen zonder technische
hulpmiddelen.
componenten. Het unieke van het concept
is dat één speler zijn bat uitsluitend
bestuurt via een brein-computerinterface
(BCI). Deze interface meet via een serie
elektroden de spanningsfluctuaties over
de schedel van de speler, die de motori-
sche activiteit in de hersenen aangeven.
Het hoofd als controller
Voor dit project ontwikkelde Festo Cogni-
Ware, een eigen softwaretoepassing die
het aansturen van de beweging van het
batje via breinimpulsen en biologische
signalen mogelijk maakt. CogniWare
maakt communicatie tussen brein en
hardware mogelijk zonder dat de gebrui-
ker zijn toevlucht hoeft te nemen tot ge-
sproken opdrachten of invoerapparatuur.
Het brein-computerinterface en CogniWa-
re zorgen samen voor de registratie van
de gedachtenimpulsen in de hersenen
van de speler, verwerken die en vertalen
ze in opdrachten aan de hardware.
Voor CogniWare gebruikten de ontwikke-
laars van Festo een in de handel verkrijg-
baar brein-computerinterface dat is uitge-
rust met in totaal 14 signaalelektroden en
twee referentieëlektroden. Deze interface
scant de hersenen 128 keer per seconde;
de opgevangen signalen worden gefil-
terd en doorgeleid naar de software. De
werking van de brein-computerinterface
is gerelateerd aan de “mu-golven” die
door de motorsensorische hersenschors
Het fundament van een nieuw concept: software
als drager voor communicatie tussen mens en
machine.