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Mit der Kraft der Gedanken

Festo denkt die Mensch-Maschine-Schnittstelle spielerisch weiter
Mit der Kraft der Gedanken

Festo-Bionikerin Nadine Kärcher steuert den Schläger des modifizierten Pong-Spiels allein durch ihre Gedankenkraft per Brain Computer Interface Bild: Festo
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Können wir durch bloßes Denken bald Maschinen und Anlagen steuern? Den Vorreitern dieser Entwicklung schließt sich jetzt Festo an. Die Automatisierungsexperten versetzen einen servo-pneumatischen Antrieb mit Gedanken in Bewegung.

Der englische Astrophysiker Stephen Hawking kommuniziert per Gedankenkraft mit seiner Umwelt. Ein EEG-Gerät misst auf seiner Kopfhaut die von den Nerven im Gehirn erzeugten elektrischen Signale, und eine Software wandelt sie in mechanische Steuerungssignale um. Aber durch bloßes Denken eine Maschine steuern? Etwa einer servopneumatischen Achse allein per Geisteskraft mitteilen, dass sie um 5 mm nach rechts verfahren soll?

Was nach Vision klingt, ist inzwischen zum Greifen nah. Was der Automatisierungsspezialist Festo derzeit modellhaft in Abwandlung des in den 70er-Jahren entwickelten Video-Spiels Pong, einer Art Tischtennis am Fernseher, betreibt, ist für Eberhard Klotz „der erste Schritt“ dorthin. „Wenn man bedenkt, was die Sprachsteuerung heute leistet und wo sie vor 20 Jahren gestanden hat“, vergleicht der Leiter Promotion Concepts Products and Technology die Entwicklung, werde die Gedankensteuerung als Bedienkonzept in Zukunft auch in die Automatisierungstechnik einziehen.
Für ihren Vorstoß auf das neue Terrain haben die Esslinger das bekannte Videospiel neu interpretiert. Im Pilotprojekt CogniGame setzten die Entwickler das virtuelle Spielgeschehen auf ein reales Spielfeld um. Dabei verfahren die Antriebe zweier Linearachsen entlang der Grundlinie nach links und rechts. Die so bewegten Schläger wehren den Ball ab und halten ihn im Spiel. Die nötigen Bewegungen entstammen der Geisteskraft des Spielers. Eine Elektrodenkappe in Form eines handelsüblichen Brain Computer Interfaces zapft dessen Gehirn an, indem es Signale erfasst, die als sogenannter Mu-Rhythmus im motorischen Kortex erzeugt werden. Denkt sich der Spieler für die Bewegungssteuerung beispielsweise ein „links“ oder „rechts“, verursacht dies ein charakteristisches Signalmuster im Gehirn. Eine Auswerteelektronik und -software nimmt die Muster auf, wertet sie aus, macht sie reproduzierbar und überträgt sie an eine Computersteuerung.
Die Software als Kommunikationskanal zwischen Mensch und Maschine, bei Festo CogniWare genannt, bildet das Herz des Bedienkonzepts. Programmiert und umgesetzt hat diese Gedankensteuerung Nadine Kärcher in ihrer Bachelorarbeit. Laut der studierten Informatikerin, die bei Festo bionische Projekte vorantreibt, genügt es, sich die Bewegung der linken Hand vorzustellen, um die Achse nach links fahren zu lassen. Ohne intensives Training funktioniert die Computer-Hirn-Schnittstelle jedoch nicht. Tage- wenn nicht gar wochenlanges Training sei erforderlich, meint Nadine Kärcher, um das Spielfeld bedienen zu können. Äußerste Konzentration gehört ebenso dazu, wie ein Umfeld, das nicht ablenkt.
Das Pilotprojekt mag noch meilenweit vom Idealbild der Echtzeit-Gedanken-Maschinensteuerung entfernt sein. Für Deutschland-Vertriebschef Ulrich Witschel steht jedenfalls fest: „Die Eintrittskarte haben wir jetzt gelöst, damit wir in das Thema der Intelligenz investieren“. Überhaupt werde Festo deutlich in die Kapazitäten im Bereich der Software-Entwicklung investieren, um die Leistungen der Produkte zu steigern.
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