Forsker på kunstig arm styrt av hjernen

Kunstig hvit arm som taster på en laptop. Illustrasjonsfoto
KUNSTIG INTELLIGENS: Universitetet i Sørøst-Norge er partner i et EØS-forskningsprosjekt som skal utvikle en håndprotese som kan styres av hjernen til eieren.(Illustrasjonsfoto)

Se for deg en kunstig arm som kan styres av hjernen til eieren. Det er målet for et forskningsprosjekt som vil revolusjonere hverdagen for protesebrukere.


Personer som er født uten arm eller som må amputere, kan i fremtiden få montert en protese som kontrolleres av hjernen.

Universitetet i Sørøst-Norge (USN) er partner i et EØS-forskningsprosjekt som skal utvikle en funksjonell, kostnadseffektiv og individuelt tilpasset nevro-håndprotese.

– Målet er at protesen skal gi brukeren større bevegelsesfrihet. Implanterte elektroder fanger opp nervesignaler direkte, og brukeren kan dermed ha en detaljert styring av protesen kun ved bruk av hjernen, sier førsteamanuensis Lars-Cyril Blystad ved Institutt for mikrosystemer. 

Han er prosjektleder for USNs rolle i det internasjonale forskningsprosjektet kalt «Arm neuroprosthesis equipped with artificial skin and sensorial feedback», forkortet ARMIN. Romania er samarbeidslandet og prosjektet til 15,2 millioner kroner går frem til 2023.

– USN bidrar inn i prosjektet med forskning og utvikling innen kontrollsystemer, elektronikk og mikrofabrikasjon av implanterbare elektroder, forteller Blystad. 

LES OGSÅ: Studenter med på å forske på brann i kabelskap 

Kunstig hud og sensorer

Mens tradisjonelle arm- og håndproteser ser ut som armer, har de ikke den samme avanserte funksjonen. Målet med det nye forskningsprosjektet er å utvikle en protese som skal fungere som en helt vanlig arm, som vi foreløpig kun har sett på film. 

– Proteser som finnes på markedet i dag spenner helt fra knappefunksjoner som slå på og slå av, åpne og lukke-funksjonalitet og til mekaniske bevegelser styrt med muskelsignaler. Med dagens teknologi kan vi gå et steg videre, forklarer Blystad, og presiserer:

– Flere andre forskningsmiljøer jobber i dag med å utvikle en mer funksjonell og intelligent protese, men den finnes ennå ikke på det kommersielle markedet. Vi ser for oss et tettere samarbeid, sier Blystad. 

Student Hanna Borch og prosjektleder Lars-Cyril Blystad foran bilde av armprotesen og ser rett i kamera

I løpet av fire år skal forskningsprosjektet munne ut i en prototype. De to første årene jobber forskerne med teknologiutvikling og de to siste går til implantering og testing. 

– Protesen skal utstyres med kunstig hud og sensorer som muliggjør en unik toveiskommunikasjon mellom protesen og det perifere nervesystemet i brukerens arm, forteller Blystad. 

LES OGSÅ: Lanserer nye studier 

Studenter bidrar til forskningen 

Et mål er også at nevroprotesen kan sende nervesignaler inn til brukeren via implanterte elektroder, som vil kunne gi en viss følsomhet i håndprotesen.

Studenter inkluderes også i forskningsprosjektet. Phillip Varpe
Hanna Borchgrevink og Zjewan Amin, som studerer til å bli maskiningeniører, skal se på mulighetene 3D-printing gir for fremstilling av en funksjonell håndprotese. Det blir også bacheloroppgaven deres.

Oppgaven krever 3D-scanning av en frisk hånd og studentene må vurdere materialvalg og fysisk utforming basert på blant annet slitestyrke, elastisitet, temperaturfølsomhet og pris.

– Det er spennende og lærerikt å få jobbe så tett på et forskningsprosjekt. Vi får et innblikk i hvordan det er å jobbe som forsker og hva som kreves i forskningsprosjekter. Ikke minst får vi brukt kunnskapen vår og alt vi har lært på et ekte prosjekt, som er svært nyttig og bra å ha på CV-en når vi skal ut å søke jobb, sier Hanna.

LES OGSÅ: Hanker inn ny ekspert fra industrien

Dette er forskningsprosjektet ARMIN

Prosjektets tittel

Arm neuroprosthesis equipped with artificial skin and sensorial feedback (ARMIN). 

Partnere 

  • Politehnica University of Bucharest, Romania
  • Academy of Medical Sciences of Romania, Romania
  • Emergency Clinical Hospital of Buchares, Romania
  • National Institute for Research and Development in Microtechnologies, Romania
  • Areus Technology, Romania
  • Universitetet i Sørøst-Norge

Varighet og budsjett

Prosjektperioden er 2019–2023 og totalbudsjett cirka 1,5 millioner euro.

Prosjektdeltakere fra institutt for mikrosystemer ved USN