Menselijke hersenen en robot sturen samen intelligente rolstoel

Intelligente rolstoelen komen vooral van pas bij mensen met een gebrekkige handmotoriek, die niet in staat zijn om een rolstoel nauwkeurig te besturen met, bijvoorbeeld, een joystick. In principe is het mogelijk om een rolstoel te ontwerpen die een bepaald parcours volledig autonoom aflegt. Een intelligente robot kan trajecten ‘aanleren’ en sensoren rondom op de rolstoel voorkomen dat hij ergens tegenaan botst.

Maar onderzoek bij patiënten bracht een menselijk probleem aan het licht. Nogal wat patiënten vinden het erg dat ze willoos worden rondgereden in een machine, terwijl ze geestelijk nog volledig bij de pinken zijn. De onderzoeksgroep rond professor Marnix Nuttin van de faculteit Ingenieurswetenschappen zocht een oplossing in gedeelde controle.

Enerzijds vangen sensoren op het hoofd van de bestuurder bepaalde hersensignalen op en zetten die om in commando’s: vooruit, links en rechts. Het belangrijkste daarbij is een goede ‘signaal-ruisverhouding’. Het commando moet goed opgevangen worden tussen alle mogelijke gedachten die door het hoofd van de bestuurder kunnen schieten.

Anderzijds bepalen sensoren op de rolstoel de afstand tot obstakels en zorgen ervoor dat de rolstoel nergens tegenaan rijdt. Een intelligente besturing op de rolstoel combineert beide signalen en bepaalt in welke mate de bestuurder in controle is en in welke mate de rolstoel het overneemt. In het ideale geval kan de robot perfect inschatten wat de bestuurder wil en kan hij die inschatting door leergedrag aanpassen aan verschillende bestuurders, zodat het systeem door meerdere personen gebruikt kan worden.

Tijdens verschillende testreeksen aan de K.U.Leuven bleek de bestuurder een parcours te kunnen afleggen in een gang waarin op verschillende plaatsen obstakels in de weg stonden. Ook aanrijden tot bij een tafel waarop een vol glas water stond, verliep zonder ongelukjes.

Het ontwikkelen van een intelligente rolstoel met gedeelde controle kadert binnen het MAIA-project van de Europese Commissie. Coördinator van het project is professor José del R. Millán van het IDIAP-instituut in Martigny (Zwitserland). Partners zijn het Universitair Ziekenhuis van Genève, de Fondazione Santa Lucia in Rome, de Technologische Universiteit van Helsinki en de K.U.Leuven.