De Universiteit Twente heeft, in samenwerking met Ottobock een nieuwe prothesetechnologie gedemonstreerd tijdens RehabWeek, een internationaal congres voor de revalidatietechnologiesector. Het gaat om een bionisch been dat op een intuïtieve wijze met hersensignalen kan worden bewogen. De vernieuwende technologie wijkt af van de veelgebruikte methoden op basis van machine learning (AI).
De man van zes miljoen was een serie in de jaren zeventig met een onverslijtbare bionische man in de hoofdrol. Zo’n complete bionische man blijft vooralsnog science fiction, maar zeker is dat steeds meer onderdelen van het menselijk lichaam te vervangen zijn door mechanische onderdelen.
Een sterk recent voorbeeld is het recent ontwikkelde robotbeen. Het been kan door mensen met een amputatie op een natuurlijke, intuïtieve wijze aangestuurd worden. De technologie is gebaseerd op het concept van musculoskeletale modellering en wijkt daarmee af van de veelgebruikte machine learning-methoden.
Digitaal model van been
Op de website van de universiteit van Twente staat: ‘De onderzoekers creëerden een gedetailleerd digitaal model van iemands been en de organische weefsels binnenin dat been. Het digitale model omvatte een nauwkeurige omschrijving van de verloren spieren, pezen en gewrichten van de geamputeerde. De onderzoekers registreerden EMG-signalen van verschillende plekken in de beenspieren. Deze signalen zijn vervolgens gebruikt om te bepalen op welke wijze de virtuele spieren in het model zouden worden geactiveerd en kracht zouden genereren in de beengewrichten. De voorspelde bewegingskrachten werden vervolgens in realtime naar de robotische prothese gestuurd.’
State of the art protheses
Het is een nieuwe innovatieve stap op het gebied van aangestuurde protheses. Het is sowieso steeds beter mogelijk losse onderdelen van het menselijk lichaam te vervangen door mechanische onderdelen en dankzij nanotechnologie wordt er steeds meer denkbaar. Blinden kunnen soms weer (deels) zien en er is steeds slimmere gehoorondersteuning voor mensen met gehoorbeperkingen. Langzaam ontstaan er zelfs protheses die iets kunnen wat wij zelf niet kunnen, zoals lenzen waarmee je kunt inzoomen.
De bionische man is weliswaar nog lang niet in zicht, maar snel gaat het allemaal wel. In 2021 lukte het wetenschappers van Cleveland Clinic Lerner Research Institute er bijvoorbeeld in om een nieuwe, futuristische bionische arm te ontwikkelen. Met die kunstarm wordt het voor geamputeerden mogelijk om weer het gevoel van aanraking en beweging te ervaren. De robot gestuurde kunstarm stelde hen in staat het reflexief gedrag van vóór hun amputatie, inclusief intuïtieve grip en natuurlijke oogbewegingen, te ervaren.
Intuïtieve aansturing bionisch been
En nu is er dus het nieuwe bionische been dat intuïtief kan worden aangestuurd en mensen met een amputatie nieuwe mogelijkheden biedt. Met die slimme baanbrekende mogelijkheid, is wederom een doorbraak op het gebied van zo natuurlijk mogelijk bewegende protheses bereikt. Dr. Jose Gonzales-Vargas, coördinator van het project, zegt er op de website van UT het volgende over: “Het mogelijk maken om mechatronische toestellen intuïtief aan te sturen en tegelijkertijd het bewustzijn van de gebruiker te vergroten, in alle verschillende situaties in het dagelijks leven; dat is waar onderzoek naar prothesen en orthesen de meeste winst kan behalen. Met deze resultaten komen we een stap dichter bij dat doel.”
