Toyota Research uppnår hjärnkontroll av rullstol

Forskare i Japan har utvecklat ett hjärnmaskingränssnitt (BMI) som möjliggör kontroll av rullstol med hjälp av tanke.

Systemet bearbetar hjärnans tankemönster och kan vända dem till vänster, höger och framåt rörelser på rullstolen med en Fördröjning så kort som en tusenedel av en sekund. Det är en stor förbättring jämfört med andra system som kan ta så lång tid som flera sekunder att analysera och reagera på användarens tankar.

Det utvecklades av forskare vid BSI-Toyota Collaboration Center, ett forsknings- och utvecklingscentrum som inrättades 2007 av japanska statlig forskningsenhet RIKEN, Toyota Motor, Toyota Central FoU Labs och Genesis Research Institute.

Systemet mäter den elektriska aktiviteten i en persons hjärna med hjälp av elektroencefalografi (EEG) data samlad från fem sensorer över hjärnans områden som hanterar motorrörelse. Det syftar till att tolka mätningarna för att få kontroll över rullstolen.

Det kan också anpassa sig till en viss användares tankmönster för att förbättra noggrannheten så hög som 95 procent, sa forskarna. Träning på systemet i 3 timmar om dagen för en vecka är tillräckligt för att få det anpassat till en användares motoriska kontrollmönster.

I en video som släppts från experimenten visas en forskare på en rullstol som vänster och höger mellan sex stolar i ett rum med hjälp av tekniken. En bärbar dator monterad på rullstolen är allt som behövs för att tolka forskarens tankemönster.

För att utföra ett nödstopp måste forskaren bara blöta ut sin kind: en sensor monterad där upptäckte rörelsen och förde rullstolen till en halt.

Gruppen säger att planer på att använda tekniken i en rad applikationer är redan på väg. Första användningen kommer sannolikt att ligga inom områdena medicin och vårdhantering med BMI-gränssnittet som avkodar hjärnvågor relaterade till imaginär hand- och fotkontroll. Men forskare är övertygade om att de kan utöka sin användning för att detektera hjärnvågor som genereras av olika mentala tillstånd och känslor med ytterligare forskning.

Tidigare i år rapporterade forskare vid Honda Motor framgång i utvecklingen av ett BMI-system som gör det möjligt för en person att kontrollera en robot genom tanken ensam. Systemet låter en forskare tänka på en av flera fördefinierade rörelser, som roboten lyfter sin högra arm, och förhoppningsvis får roboten att följa med samma åtgärd. Honda sa att systemet har uppnått en framgångsgrad på 90 procent.

Japanska biltillverkare har byggt kompetens inom robotteknik från deras utveckling av högautomatiserade produktionslinjer och har försökt kanalisera en del av denna kunskap till humanoidrobotar. Japan står inför ett snabbt åldrande samhälle och hemhjälprobotar ses som ett potentiellt svar på en förväntad brist på vårdpersonal under de kommande åren.