Protheses waarbij de mens centraal staat

‘Ik vind robotica fascinerend, en ik droom ervan om de opmerkelijke kwaliteiten van het menselijk lichaam te kunnen nabootsen,’ vertelt Raffaella Carloni, hoogleraar robotica bij de Rijksuniversiteit Groningen. Carloni ontwikkelt kunstmatige ledematen, waaronder een bionisch been waarvoor ze de Ben Feringa Impact Award 2024 won. Onlangs konden bezoekers van de European Researchers’ Night (ERN) in Groningen het been in actie zien.

FSE Science Newsroom | Tekst Charlotte Vlek | Beeld Leoni von Ristok

Het bionische been dat professor Carloni en haar team ontwikkelden, maakt het mogelijk dat mensen na een amputatie weer op een natuurlijke manier kunnen lopen. De mechanische onderdelen van het been zijn geïnspireerd op menselijke spieren, en de algoritmes die de beweging aansturen, gebruiken een enkele sensor om de intenties van de gebruiker te voorspellen.

Het bionische been is bedoeld voor mensen wiens onderbeen geamputeerd moest worden. Is het been nu ‘af’, of ben je nog bezig met de verdere ontwikkeling?  

We zijn bezig met algoritmes die het been zo natuurlijk en intuïtief mogelijk maken in gebruik, waarbij het zich kan aanpassen aan verschillende soorten terrein, en kan reageren op menselijke intenties. We zijn nog niet zover dat het aanvoelt als een echte ledemaat! In samenwerking met het Universitair Medisch Centrum Groningen (UMCG) en Revalidatiecentrum Beatrixoord zijn we momenteel bezig om de prothese te testen met patiënten.

Je werkt bij de afdeling Artificial Intelligence (AI). Wat heeft een prothese met AI te maken?

We onderzoeken hoe we AI kunnen inzetten om protheses ‘slimmer’ te maken. Ons doel is om protheses te ontwikkelen die naadloos kunnen aanpassen aan de bewegingen van gebruikers in uiteenlopende situaties. Dit komt ten goede aan de kwaliteit en het comfort van de gebruiker, en geeft ze het gevoel dat ze een natuurlijk been hebben.

Is je werk altijd gerelateerd aan protheses?

Mijn werk gaat niet alleen over protheses. In mijn onderzoek naar soft robotics onderzoek ik bijvoorbeeld zachte materialen voor kunstmatige spieren. Daarmee zouden robots gemakkelijker met hun omgeving kunnen interacteren, en meer natuurlijke, biologisch geïnspireerde bewegingen maken.

Haal je meestal je inspiratie uit het menselijk lichaam?

Ja, ik haal altijd inspiratie uit de natuur. Ik bestudeer het menselijk lichaam om te begrijpen hoe kunstmatige spieren en gewrichten in een robot efficiënt kunnen bewegen, en hoe je menselijke intenties in de beweging van een kunstmatig ledemaat kunt vertalen.

Wat voor onderzoek wil je graag in de nabije toekomst aanpakken?

Ik ben breed geïnteresseerd in embodied intelligence in robotica, waarbij we kijken hoe het gedrag van een robot wordt beïnvloed door zijn fysieke vorm, zijn aansturing in algoritmes en interacties met de mens en de omgeving. In de toekomst wil ik onderzoeken hoe een betere integratie van morfologie, perceptie en leren kan leiden tot adaptieve, weerbare en mens-bewuste robotische systemen.

Lees ook dit eerdere verhaal over Raffaella Carloni en het bionische been in de serie Makers van de RUG.