Lauterbach – Der Zukunft auf der Spur

Am Fraunhofer Institut für Integrierte Schaltungen in Erlangen erforscht ein Team um den Ingenieur Jens-Uwe Garbas die automatische Emotionserkennung. Aua. Drei Worte beschreiben den Schmerz. Diese Sinneswahrnehmung hat den Charakter eines Warnsignals, das viele medizinische Diagnosen erst ermöglicht. Doch nicht jeder kann Schmerzen immer mitteilen, zum Beispiel bei Demenz, oder wenn Patienten nach einer Narkose noch benommen sind. Am Fraunhofer Institut für Integrierte Schaltungen in Erlangen erforscht ein Team um den Ingenieur Jens-Uwe Garbas die automatische Emotionserkennung. Dabei vermessen Kameras die Mimik im Gesicht eines Menschen. Eine künstliche Intelligenz verarbeitet die Daten und soll dabei in Zukunft Emotionen wie Freude, Ärger oder Schmerz zuverlässig erkennen. (Text: ARD-alpha)

Vor 15 Jahren kamen die ersten OP-Roboter in Deutschland zum Einsatz und ermöglichen seitdem schonende Eingriffe in der Urologie. Wo früher der Bauraum komplett geöffnet werden musste, reichen heute drei kleine Schnitte für winzige Roboterinstrumente und Kameras. Jetzt entwickeln der Chirurg Dominik Stefan Schöb mit einem Team um die Ingenieure Thomas Bahls und Julian Klodmann am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt DLR in Oberpfaffenhofen die nächste Generation von Chirurgie Robotern. Sie sollen mit Hilfe von Wasserstrahlskalpellen Tumore an der Leber entfernen oder Gewebe bei großflächigen Brandwunden zuverlässig und schonend abtragen. (Text: ARD-alpha)

Schon mal das eigene Skelett in Bewegung gesehen? Am Lehrstuhls für Maschinelles Lernen und Datenanalytik an der Friedrich Alexander Universität Erlangen erfasst der Informatiker Professor Eskofier Bewegungen von Menschen und überträgt diese Daten in Echtzeit auf ein virtuelles Skelett. So lassen sich Fehlhaltungen erkennen bevor Beschwerden entstehen. Die Bewegungsanalytik kann aber auch wichtige Informationen über die Wirkung von Medikamenten bei der Parkinson Erkrankung liefern, die dem Neurologen Prof. Jochen Klucken helfen die Dosierung richtig einzustellen. (Text: ARD-alpha)

Können Hightech Prothesen in Zukunft menschliche Gliedmaßen komplett ersetzen? Bisherige Hitech- Prothesen haben nur zwei Sensoren und beherrschen lediglich rudimentäre Funktionen. Die Herausforderung ist dabei nicht die Prothese an sich, sondern die Ansteuerung der einzelnen Finger. Die Ingenieure Roberto Castellini und Markus Nowak erproben einen Ring aus Sensoren zusammen mit einem Tracker. Dieser erkennt die Position der Hand im Raum und vermisst die Bewegung der Muskelstränge. Dadurch sollen sich die künstlichen Finger besser ansteuern lassen. Dazu benutzen die Ingenieure die virtuelle Welt, in der die Probanden mit den Sensoren eine virtuelle Hand bewegen.
Wenn das System virtuell funktioniert, übertragen sie die Steuerung auf echte Hitech-Prothesen. Die Wissenschaftsjournalistin Andrea Lauterbach will wissen welche Technologien in naher Zukunft unser Leben verändern. In der ersten Staffel schaut die studierte Biologin Lauterbach Wissenschaftlern und Ingenieuren aus dem Bereich der Medizintechnik bei der Arbeit über die Schulter und testet die angesagten Profi-Gadgets, wo immer möglich, selbst. Dabei macht sie angewandte Wissenschaften in Universitäten, Forschungseinrichtungen und der Industrie erlebbar. (Text: ARD-alpha)

Vielen Menschen mit Behinderungen fehlt die Bewegungsfähigkeit, um einen elektrischen Rollstuhl per Hand anzusteuern. Deshalb erforschen Ingenieure und Informatiker die Steuerung durch Augen- und Kopfbewegungen. Dabei sollen betroffene elektrische Rollstühle über Datenbrillen wie „Google Glass“ ansteuern. Das sind Brillen mit eingebautem Minicomputern, Bewegungssensoren und Kameras, die sich aufgrund der hohen Verbreitung günstig nutzen lassen. Dazu wird die Brille über eine Bluetooth-Schnittstelle mit der Rollstuhlsteuerung verbunden und gibt bestimmte Kopfbewegungen an das Steuergerät am Rollstuhl weiter. Dieses übersetzt die Kopfbewegung in Signale, die der Rollstuhl „versteht“.
Während ein Teil der Wissenschaftler noch die Funktion mit Hilfe künstlicher Intelligenz verfeinert, entwickelt ein anderes Team weitere Funktionen. So soll sich in Zukunft auch ein Roboterarm ansteuern lassen, der am Rollstuhl befestigt wird. Die Wissenschaftsjournalistin Andrea Lauterbach will wissen welche Technologien in naher Zukunft unser Leben verändern. In der ersten Staffel schaut die studierte Biologin Lauterbach Wissenschaftlern und Ingenieuren aus dem Bereich der Medizintechnik bei der Arbeit über die Schulter und testet die angesagten Profi-Gadgets, wo immer möglich, selbst. Dabei macht sie angewandte Wissenschaften in Universitäten, Forschungseinrichtungen und der Industrie erlebbar. (Text: ARD-alpha)

Künstliche Intelligenz ermöglicht heute die Erfassung von Muskelbewegungen durch die Messung mikroelektrischer Muskelaktivität. Damit wollen Forscher am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt in Oberpfaffenhofen neue Prothesen ansteuern. Bisherige Hitech- Prothesen nutzen nur zwei Sensoren und beherrschen rudimentäre Funktionen. In Zukunft sollen Prothesenträger auch einzelne Finger ansteuern. Zur Entwicklung nutzen die Ingenieure zunächst eine virtuelle Hand. Diese wird, ebenfalls mit Hilfe der künstlichen Intelligenz, in einem virtuellen Raum durch die Muskelströme angesteuert. Dank künstlicher Intelligenz lässt sich die auch Mimik von Menschen in einem Video auswerten.
Wissenschaftler an der Universität Bamberg und an der Fraunhofer-Gesellschaft in Erlangen erforschen wie sich aus den Mimiken erkennen lässt, ob die Probanden Schmerz erleiden. Nicht immer können Menschen Schmerzen mitteilen, zum Beispiel bei Demenz, oder wenn Patienten nach einer Narkose noch benommen sind Mit Hilfe der Künstlichen Intelligenz erfassen Ärzte und Ingenieure an der Friedrich Alexander Universität Erlangen Nürnberg die Bewegungen von Menschen und übertragen die Daten auf ein virtuelles Skelett.
So wollen sie in Zukunft Fehlhaltungen erkennen bevor Beschwerden entstehen. Die Bewegungsanalytik könnte aber auch Informationen über die Wirkung von Medikamenten bei der Parkinson Erkrankung liefern. Künstliche Intelligenz ermöglicht aber auch die Steuerung elektrischer Rollstühle, nur mit Kopfbewegungen. Dazu erforschen Ingenieure und Informatiker des Startups Munevo, einer Ausgründung der TU München, die Steuerung durch so genannte Datenbrillen. Das sind Brillen mit eingebautem Minicomputern, Bewegungssensoren und Kameras, die sich aufgrund der hohen Verbreitung günstig nutzen lassen. (Text: ARD-alpha)