BruBotics onderzoekers van de Vrije Universiteit Brussel ontwikkelen niet-invasieve Brain-Computer Interfaces voor dagelijkse toepassingen
Onder de begeleiding van Prof. Kevin De Pauw ontwikkelde onderzoeker Arnau Dillen van de onderzoeksgroep Menselijke Fysiologie en Sportkinesitherapie (MFYS) van de Vrije Universiteit Brussel (VUB) een Brain-Computer Interface (BCI), waarbij een robotarm wordt aangestuurd door het brein. Dit innovatieve project werd mogelijk door de samenwerking van MFYS en het Brubotics consortium van de VUB met het ETIS laboratorium van de Université Paris-Cergy, in het kader van het EUTOPIA netwerk.
“Een Brain-Computer Interface is een verbinding tussen de hersenen en een computer, waarbij dus hersenactiviteit wordt gemeten en omgezet in commando's voor de aansturing van apparaten.” Zegt Arnau Dillen. “In tegenstelling tot invasieve methoden zoals het bedrijf Neuralink van Elon Musk beoogt, gebruiken we in dit onderzoek elektrofysiologische metingen (elektro-encefalografie of EEG) die volledig niet-invasief zijn. Hierdoor wordt het systeem veel toegankelijker voor dagelijks gebruik zonder chirurgische ingrepen.” vervolgt Dillen.
“Om zo een niet invasieve controle mogelijk te maken, gebruiken we 'Motor Imagery', een techniek waarbij hersenactiviteit wordt gemeten terwijl een persoon aan een beweging denkt, zonder deze daadwerkelijk uit te voeren.” zegt Kevin De Pauw, professor aan de onderzoeksgroep MFYS. “Door specifieke frequenties van EEG-signalen te analyseren, kan het systeem bepalen aan welke beweging de persoon denkt. Deze gegevens worden vervolgens gebruikt om een robotarm aan te sturen.” “Hiervoor moest er eerst een nieuwe methode ontwikkeld worden om kalibratiedata te verzamelen en hiermee machine learning (lees AI) modellen te trainen” zegt Arnau Dillen. “Het systeem moet voor iedere individuele gebruiker opnieuw gekalibreerd worden, maar met deze methode gaat dat aanzienlijk sneller.”
Een uniek aspect van het onderzoek is de integratie van Augmented Reality (AR) met behulp van een Microsoft Hololens.
“Deze AR-bril maakt gebruik van eyetracking om objecten te selecteren in de omgeving, terwijl de gebruiker door middel van gedachten de robotarm kan aansturen. Dit gecombineerde systeem biedt een intuïtieve en efficiënte manier voor gebruikers om complexe taken uit te voeren.” Besluit Dillen.
De volgende stap in dit onderzoek is de verdere ontwikkeling van het systeem tot een software product dat op de markt kan worden gebracht. Arnau Dillen is nu reeds actief op zoek naar postdoctorale mogelijkheden en industriële partners om deze technologie verder te verfijnen.
Contact
Arnau Dillen
Arnau.Dillen@vub.be
Kevin De Pauw
Kevin.De.Pauw@vub.be
+32 (0) 2 629 27 54
