Es gab sicher Zeiten, in denen Ihre beiden Hände nicht ausreichten und Sie sich einen dritten Arm gewünscht haben. Wissenschaftler haben herausgefunden, dass der dritte Arm des Roboters tatsächlich sehr einfach durch die Bewegung der Zwerchfellmuskulatur gesteuert werden kann. Die Forschung wurde am EPFL-Institut in der Schweiz von einem Team unter der Leitung von Professor Silvestro Micera durchgeführt. Die Forschung ist Teil eines großen „dritten Arm“-Projekts des Schweizerischen Nationalen Zentrums für Forschungskompetenz.
Um diese Studie durchzuführen, haben wir ein Gerät gebaut, bei dem Benutzer sitzen, Griffe an zwei Armen im Exoskelett-Stil greifen und einen Gürtel tragen, der mit Sensoren ausgestattet ist, um ihre Kartenbewegungen zu erkennen. Sie trugen außerdem ein VR-Headset, über das sie die virtuelle Umgebung betrachteten.
Durch Bewegen des Exoskelettarms können Benutzer Aufgaben mit einer virtuellen Version ihres realen Arms in der VR-Welt ausführen. Darüber hinaus können Benutzer durch gezielte Bewegung der Membran einen virtuellen dritten Arm steuern. Der dritte Arm befindet sich zwischen dem virtuellen linken und dem rechten Arm und ist als symmetrische sechsfingrige Hand – mit einem Daumen auf jeder Seite – gestaltet, sodass er nicht als zu der einen oder anderen Seite gehörend wahrgenommen wird.
In 150 Tests mit 61 Freiwilligen stellte sich heraus, dass die meisten Menschen diesen Aufbau problemlos meistern konnten. Wichtig ist, dass die Testpersonen in der Lage waren, ihren linken und rechten Arm zu kontrollieren und gleichzeitig einen dritten Arm zu kontrollieren – so als würden sie gleichzeitig ihren Kopf streicheln und ihren Bauch reiben.
Beim Bedienen des dritten Arms konnten sich die Teilnehmer auch unterhalten und den Blick von der Aufgabe abwenden.
In den folgenden Phasen der Studie wurde den Freiwilligen ein physischer Roboterarm um die Brust geschnallt. Das Gerät ist eigentlich nur ein Stab, der in die Basis hinein- und herausragt, aber der Benutzer kann ihn dennoch so bewegen, dass seine „Hand“ wie angewiesen über einem bestimmten Zielkreis schwebt.
Dennoch zielt diese Forschung nicht speziell auf die Entwicklung eines praktischen dritten Roboterarms ab.
„Die Hauptmotivation für diese Kontrolle des dritten Arms besteht darin, das Nervensystem zu verstehen“, sagte Misela. „Wenn man das Gehirn zu etwas völlig Neuem herausfordert, kann man lernen, ob das Gehirn dazu in der Lage ist und ob es möglich ist, dieses Lernen zu ermöglichen. Mit diesem Wissen können wir dann beispielsweise Hilfsmittel für Menschen mit Behinderungen oder Rehabilitationsprogramme nach einem Schlaganfall entwickeln.“
Ein Artikel über die Forschung wurde kürzlich in der Zeitschrift Science Robotics veröffentlicht. Im Video unten können Sie den virtuellen und physischen dritten Arm in Aktion sehen.