Dronen som starter med et blunk

Se undervannsfartøyet som kan styres med grimaser

Published

Et blunk og et skeivt smil kan tolkes på mange måter. Men for en håndfull elektroder, en datamaskin og en liten undervannsdrone kan det bare bety tre ting: Kjør framover. Sving til venstre. Sving til høyre.

Mastergradsstudent Bent Arnesen har på seg en hjelm som består av lange svarte tentakler med en sensor på hver ende. Ved siden av seg har han en bærbar PC, og til PC-en er det koblet en lang ledning som er festet til en liten, gul drone som ligger rett under vannoverflaten i et basseng.

Vi befinner oss inne i et av laboratoriene til Norsk Marinteknisk Forskningsinstitutt i Trondheim. Det grunne bassenget dronen ligger i, strekker seg langt innover bygget. En trykkende stillhet gjør at den lave takhøyden føles enda lavere. Iblant blir stillheten brutt idet ekkoet fra skvulpende vann blir kastet mellom de tunge, hvite murveggene.

Arnesen sitter på en stol ved enden av bassenget med hendene hvilende på knærne.

Straks skal han demonstrere hva tankens kraft kan brukes til.

Grimaser gir elektriske signaler

– Når vi beveger oss – eller tenker, for den saks skyld, sendes det ut elektriske impulser fra hjernen, forklarer Arnesen.

Og disse signalene kan selvsagt måles. Akkurat det er ikke noe nytt: elektroencefalografi (EEG), målingen av disse impulsene, har vi faktisk brukt siden 1929. Hjernebølgene, som har en spenning på omtrent 50 mikrovolt, er det fortsatt vanlig å måle både innenfor diagnostikk og i medisinske forsøk.

Men hva med å bruke disse signalene til noe helt annet?

Dette er en av de første målingene med EEG som ble gjennomført av den tyske nevrologen Hans Berger. (Foto: Berger H. Über das Elektrenkephalogramm des Menchen. Archives für Psychiatrie. 1929/Wikimedia commons.)
Dette er en av de første målingene med EEG som ble gjennomført av den tyske nevrologen Hans Berger. (Foto: Berger H. Über das Elektrenkephalogramm des Menchen. Archives für Psychiatrie. 1929/Wikimedia commons.)

Slik virker det

Arnesen sitter helt konsentrert og ser rett framfor seg. Så blunker han med begge øynene.

BEEEP! Lyder det fra bassenget. Dronen begynner å kjøre framover. Så drar Arnesen et skeivt smil mot venstre. BEEEEP! Dronen svinger mot venstre.

Det er ikke ukjent at vi kan bruke tankekraft til å flytte på gjenstander – så lenge vi får litt hjelp fra teknologiens verden. I dette tilfellet er det hjelmen til Arnesen som er hemmeligheten bak trikset. Og sirlig programmering, selvsagt.

– Denne hjelmen fanger opp impulsene fra hjernen ved hjelp av ømfintlige sensorer. Ved å tilsette en saltløsning fraktes signalet fra hodebunnen til sensoren, sier han.

Deretter sendes signalet til et dataprogram på PCen via Blåtann. Signalet blir dermed analysert og tolket som en ordre som blir sendt videre til dronen. Prosjektet er en del av Institutt for marinteknikk ved NTNU.

Slik ser EEG-hjelmen EPOC ut. Den er utstyrt med 16 sensorer som måler hjernebølgene dine. (Pressefoto: Emotiv.)
Slik ser EEG-hjelmen EPOC ut. Den er utstyrt med 16 sensorer som måler hjernebølgene dine. (Pressefoto: Emotiv.)

Fantasien bestemmer

Hjelmen er det et kommersielt selskap som har laget. De har allerede filtrert ut de signalene som blir sendt fra hjernen din når du blunker og smiler skjevt.

Dermed var det «bare» for Arnesen å skrive programmet som oversetter disse hjernesignalene til kommandoer for dronen. Undervannsdronen styres til vanlig med en styrespak og brukes for eksempel til inspeksjon av rør som ligger under vann.

Arnesen har stor tro på framtidsmulighetene for teknologien.

– Teknologien kan potensielt brukes til å avlaste operatørene. Ofte kan det være vanskelig å styre med joystick. Kanskje kunne vi laget droner som kombinerte tankestyring med VR-briller.

På sikt er det ikke bare droner som kan dra nytte av tankekraft. Arnesen forestiller seg også at teknologien for eksempel kan brukes av rullestolbrukere. Og etter hvert trenger vi kanskje bare å tenke kommandoen «sving til venstre».  

– Her er det egentlig bare fantasien som setter grenser, påpeker han.

EEG-hjelmen som ble brukt i prosjektet er en forenklet versjon sammenlignet med noen av de mer avansere målerne, som vist på dette bildet. (Foto: Petter Kallioinen/Stockholm Universitet/Wikimedia commons.)
EEG-hjelmen som ble brukt i prosjektet er en forenklet versjon sammenlignet med noen av de mer avansere målerne, som vist på dette bildet. (Foto: Petter Kallioinen/Stockholm Universitet/Wikimedia commons.)

Men å lese tanker er fortsatt vanskelig

Teknologien som gjør dette mulig, finnes allerede. Faktisk skrev forskning.no allerede i 2003 at vi i nær framtid ville se en rullestol som kan styres med tankene. Og hjelmen som Arnesen bruker, EPOC, kan faktisk hvem som helst kjøpe på nett. 

Så hvorfor bruker vi ikke mer tankestyrt teknologi i dag?

– Det er jo klart det dette fortsatt er et stykke fram i tid. Det er for eksempel ikke veldig mange slike hjelmer til salgs, sier professor Ingrid Schjølberg. Hun er Arnesens veileder og har blant annet vært leder for ROBOTNOR senter for avansert robotikk.

– Dette prosjektet er mest for å vise hva som går an å gjøre allerede nå, forklarer hun. 

Og tilgjengelighet er ikke den eneste hindringen.  

Det er nemlig ikke tilfeldig at produsentene av hjernemåleren har valgt å kartlegge signalene fra blunking og smiling. Blunking, for eksempel, sender et så høylydt signal at det kan ødelegge EEG-målingen ved medisinske undersøkelser. Det gjør det enklere for hjelmen å filtrere ut det riktige signalet.

Å kartlegge selve tanken «sving til venstre, nå!», er det verre med.

– Det er bestandig vanskelig å vite nøyaktig hvor tankene kommer fra. Det kan jo variere fra person til person. Å skulle identifisere hvor de elektriske signalene kommer fra en spesifikk tanke er fortsatt en stor utfordring, forklarer Arnesen.