Eredmények
A "Bionikai olimpia"
A Cybathlon, amelyet gyakran "bionikai olimpiaként" emlegetnek, egy egyedülálló verseny, amelyet az ETH Zürich indított útnak. Világszerte kihívást jelent a csapatoknak, hogy olyan támogató technológiákat fejlesszenek ki, amelyeket a fogyatékkal élők a mindennapi feladatokban használhatnak. Az ITK kutatási és fejlesztési területei a verseny számos kihívásához igazodnak. Az eseményen 8 témában rendeznek versenyeket, például agy-számítógép interfész (BCI), funkcionális elektromos izomstimuláció (FES), végtagprotézisek vezérlése (ARM), látássérülteknek szánt támogató eszköz fejlesztése (VIS) és mozgássérülteknek szánt intelligens kerekesszékfejlesztés (WHL). Az olyan nemzetközi technológiai versenyek, mint a Cybathlon, több okból is kulcsfontosságúak. Platformot biztosítanak az innovációnak, és arra ösztönzik a csapatokat, hogy élvonalbeli támogató technológiákat fejlesszenek ki. Az ilyen versenyeken való részvétel emellett még felhívja a figyelmet a fogyatékkal élők előtt álló mindennapi kihívásokra, és bemutatja, hogy a technológia miként tudja ezeket segíteni vagy megoldani. Emellett arra ösztönzi a csapatokat, hogy feszegessék a kutatás és fejlesztés határait, ami végül olyan valós alkalmazásokhoz vezet, amelyek jelentősen javíthatják a fogyatékkal élők életminőségét. Fontos helyszín még a technika jelenlegi állásának bemutatására és az ezeken a megoldásokon dolgozó kutatócsoportok ismertségének növelésére.
A Cybathlon kézprotézis versenyéhez (ARM) kapcsolódóan Tasi Benedek által vezetett kutatócsoportunk az emberi kéz anatómiájának és biomechanikájának részletes megismerésével fejlett bionikus végtagok kifejlesztésén dolgozik. Szakterületük a szöveti struktúrákat utánzó anyagok létrehozása és integrálása innovatív szál- és textiltechnológiák segítségével. Prototípusuk egy rendkívül kifinomult robotkéz, amelyet úgy terveztek, hogy precíz, erős és mindenekelőtt természetes érzetű legyen. A kutatócsoport az elektrofiziológiai interfészektől az intelligens érzékelő kesztyűkig terjedő vezérlési technológiákon is dolgozik, amelyek különböző alkalmazásokra terjednek ki, beleértve a robotikát, a protézist és a távvezérlést. A csoport nagy hangsúlyt fektet prototípusaik mindennapi alkalmazhatóságára és technológiáik termékként való piacképességére.
Anatómiailag korrekt kézprotézisünk finoman meg tudja fogni a finom tárgyakat.
A Cybathlon agy-számítógép interfész (BCI) versenyéhez kapcsolódóan Dr. Köllőd Csaba Márton vezette kutatócsoportunk olyan algoritmusok kifejlesztésén dolgozik, amelyek az agyi jeleket digitális eszközöket vezérlő parancsokká alakítják.
A kifejlesztett BCI rendszer lehetővé teszi, hogy a nyaktól lefelé bénult emberek virtuális környezetben, csak az agyhullámaik, az EEG jelek segítségével végezzenek mindennapi feladatokat, például elektromos kerekesszéket, robotkart vagy a számítógép kurzorát irányítsák. Ez az innovatív megközelítés nemcsak a BCI-technológia gyakorlati alkalmazásait segít bemutatni, hanem rávilágít a súlyos fogyatékkal élők függetlenségének és életminőségének javításában rejlő lehetőségekre is. BCI kutatócsoportunk az egyik első magyarországi kutatócsoportként vett részt az első Cybathlon versenyen még 2016-ban.
A BCI Cybathlon verseny beállítása látható, amikor a pilóta a BCI által vezérelt egeret navigálja a képernyőn.
A Cybathlon funkcionális elektromos izomstimulációs (FES) versenyéhez kapcsolódóan prof. Laczkó József vezetésével kutatócsoportunk a gerincvelősérült betegek FES kerékpáros edzéséhez szükséges stimulációs minták, edzésprotokollok kidolgozásán dolgozik. Pilótánk, Szamosi Csaba is részt vett a kidolgozott protokollok optimalizálásában és használhatóságának tesztelésében.
Csapatunk a Berkelbike Pro triciklit használja, amely egy hibrid tricikli, amelyet csak lábakkal, csak karokkal és egyszerre lábakkal és karokkal is lehet hajtani. A FES által vezérelt kerékpározáshoz egy 6 csatornás, programozható elektromos stimulátorral van felszerelve, amely lehetővé teszi a gerincvelősérült betegek FES által vezérelt kerékpározásának irányítását. Emellett a csapat korábban kifejlesztett egy saját stimulációs készüléket is, amely bármilyen normális kerékpározásra vagy álló edzésre is használható. A stimulációs minták és edzési protokollok kidolgozásában több intézmény tagjai is részt vesznek: PPKE ITK, Wigner Fizikai Kutatóközpont, Pécsi Tudományegyetem és az Országos Orvosi Rehabilitációs Intézet.
A FES kerékpárversenyhez a HunFess csapata ötvözi a műszaki tudományokat, a természettudományokat és az orvostudományokat, és céljuk a gerincvelő-sérültek FES-alapú rehabilitációjának elősegítése.
A "Lyon Cyber Days" FES kerékpárversenyen végzett kísérleti projektünk a Cybathlon FES kerékpárversenyre való felkészülésként. A triciklit bénult végtagjai hajtják, egy stimulátor elektromos jeleket küld a kiválasztott izmoknak a felületi elektródákon keresztül, hogy izomerőket generáljon a tricikli meghajtásához.
A Cybathlon látást segítő technológiák (VIS) versenyszámához kapcsolódó kutatócsoportot Dr. Karacs Kristóf és Dr. Gelencsér-Horváth Anna vezeti. A csapat sokrétű mérnöki és informatikai tudással rendelkezik, valamint sok éves tapasztalattal az asszisztív technológia és az ember és gép közötti interakció területén.
Kutatásuk középpontjában olyan hatékony módszerek fejlesztése áll, amelyek segítik a felhasználót a környezet elemeinek felismerésében és értelmezésében. Ebbe beletartozik többek között a tárgyak és térbeli struktúrák felismerése, a térképezés és a navigáció. Fontos szempont, hogy ezek a megoldások korlátozott számítási kapacitású eszközökön, akár egy egyszerű okostelefonon is hatékonyan működjenek.
A kutatás eredményeképp létrejött módszereket és technológiákat a LetSee nevű, könnyen használható mobilalkalmazásba építik be. Az app az alkalmazásboltokban érhető el, funkciói a mindennapi élet különböző kihívásaiban nyújtanak segítséget a látássérültek számára világszerte. A cél egy olyan széles körben elérhető, megfizethető és hatékony segítő technológia létrehozása, amely a látássérült emberek meglévő készségeire épít, és úgy támogatja önállóságukat, hogy közben a döntés és az irányítás továbbra is az ő kezükben marad.
A fejlesztés során szorosan együttműködünk a látássérült közösségekkel és szervezetekkel. Laboratóriumunk látássérült munkatársai az alkalmazás fejlesztésében és tesztelésében egyaránt aktívan részt vesznek. A helyzetfelismerő képességük, saját tapasztalataik és visszajelzéseik nélkülözhetetlenek ahhoz, hogy az alkalmazást valóban a felhasználók igényeihez tudjuk igazítani.
Mivel kutatócsoportunk már jelentős tapasztalatot szerzett a látássérült emberek számára készülő mobilalkalmazások fejlesztésében, kézenfekvő volt, hogy technológiánkat a Cybathlon verseny vizuális asszisztencia kategóriájában is próbára tegyük. A versenyen szerzett tapasztalatok segítik a meglévő megoldások továbbfejlesztését és a további funkciók integrációját.
VIS-pilótánk a Cybathlon Challenge 2024 során az "Üres ülések" feladatot próbálja megoldani. A cél az, hogy csak a kifejlesztett alkalmazás segítségével jelezzük, hogy a rendelkezésre álló 6 ülőhely közül melyik üres.
