Hand fängt einen Ball Stocksy/Vera Lair

Ballfangen mit künstlichem Nervensystem

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Forscher:innen aus Südkorea haben ein künstliches Nerv-Muskel-System entwickelt, das auf Licht reagiert und so eine Roboterhand steuert. Ihre Entwicklung könnte eines Tages Menschen helfen, die an Bewegungsstörungen leiden oder eine Prothese tragen

Als Modellbeispiel für ihre Entwicklung wählten die Forscher:innen das Fangen eines Balls. Bei Menschen läuft dabei eine typische Abfolge von Reaktionen ab: Die Netzhaut nimmt das Signal des heranfliegenden Balls wahr und leitet es über Verbindungsstellen zwischen Nervenzellen, sogenannten Synapsen, an das Nervennetzwerk im Gehirn weiter. Das Gehirn wiederum steuert die Handmuskeln so, dass der Mensch den Ball auffangen kann.

Ein lernfähiger Roboter

Im künstlichen System der Forscher:innen ersetzt eine Lichtdiode die Netzhaut des Auges. Als Synapse dient ein Transistor. Ein Netzwerk aus Metalloxid-Halbleitern simuliert das Nervensystem, das wiederum statt eines Muskels eine Roboterhand ansteuert. Die Besonderheit des Systems ist seine Lernfähigkeit: Beim ersten Versuch vergingen zwischen dem Anschalten des Lichts und der Roboterhand-Bewegung 2,56 Sekunden. Nach mehreren Wiederholungen sank die Reaktionszeit auf 0,23 Sekunden. Eben so, wie ein Kind durch wiederholtes Üben lernt, einen Ball zu fangen.

Mehr als nur akademische Spielerei

Das künstliche System ist nicht nur eine akademische Spielerei: Es könnte zum Beispiel helfen, Prothesen zu entwickeln, die menschliche Bewegungen exakter simulieren. Die Forscher:innen formulieren das im Fachjournal Science Advances trockener: "Das System bietet neue Erkenntnisse für die Erforschung von Robotersystemen, die mit künstlicher Intelligenz arbeiten."   



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