Från problemlösning till tankestyrda processer
Lär dig mer om tankestyrda armproteser och få inblick i annan spännande forskning på Chalmers.
Materialet är framtaget av
Mål
Översiktligt kunna beskriva och exemplifiera begrepp som robotteknik och AI. Kunna beskriva tekniken bakom en tankestyrd armprotes och kunna resonera kring potentiella möjligheter och problem kopplade till området människa/maskin.
Tidsåtgång
1 förberedande läxa + 1 lektion
Upplägg/Metod
Input - övning - presentation
Kurser, koppling centralt innehåll
Teknik 1: Teknikutvecklingsprocessens alla delar från idé och modell, produkt eller tjänst till användning och återvinning med praktisk tillämpning av teknik och teknikutveckling inom ett eller flera teknikområden. Teknikens historia och teknikutvecklingens betydelse för samhället samt introduktion i aktuella utvecklingsområden inom teknik
Teknik - specialisering: Teknik och teknikutveckling inom valt teknikområde, till exempel design, produktutveckling, informations-, medie-, produktions-, el- och förbränningsteknik eller samhällsbyggande. Praktisk eller teoretisk tillämpning av teknikområdet
Engelska 5: Aktuella och bekanta ämnesområden, även med anknytning till samhälls- och arbetsliv och till elevernas utbildning”
Engelska 6: Konkreta och abstrakta ämnesområden med anknytning till samhälls- och arbetsliv samt elevernas utbildning
Samarbete mellan engelska och teknik
Gymnasiearbetet: Projektidé för gymnasiearbetet
LÄRARHANDLEDNING
Dela länken till elevsidan med dina elever. Sidan innehåller lektionsmaterialet och instruktioner.
Material
Materialet hittar du på elevsidan och längre ner på den här sidan.
Materialet består av:
- Ett filmklipp, ca 12 min, om tankestyrda armproteser, samt en kort text som beskriver hur tekniken vid implantatet fungerar.
- Ett kortare filmklipp om olika typer av avancerade hjälpmedel med inbyggd robotteknik som kan användas vid funktionsnedsättningar.
- En vetenskaplig artikel på engelska om forskning gällande armproteser.
- Chalmers magasin med en artikel om tankestyrd armprotes.
- En projektidé om AI.
Genomförande
Låt eleverna titta på två videos om armprotes och om hjälpmedel med robotteknik svara på frågorna.
- På vilka sätt beskrivs armpotesen som unik?
- Vilken roll spelar elektroder för hur protesen styrs?
- Ge exempel på fler saker som robotteknik kan komma till användning för.
Låt dem läsa den vetenskapliga artikeln och berätta och diskutera innehållet för varandra i mindre grupper.
LEKTIONSMATERIAL
Tankestyrda armproteser med känsel
Amputerade patienter kan för första gången uppleva konstgjord känsel genom tankestyrda armproteser som de använder till vardags. Tre svenskar har sedan flera år en sådan protes, som innehåller ett av världens mest integrerade gränssnitt mellan människa och maskin. Armprotesen är unik eftersom den kombinerar flera olika egenskaper som inte har visats tillsammans hos någon annan liknande teknologi i världen:
- Protesen har en permanent koppling till patienternas nerver, muskler och överarmsben.
- Den har både tankestyrning och konstgjord känsel.
- Patienterna behöver inte bära med sig någon tillhörande utrustning utanför kroppen, som batteri eller dator.
- Tekniken används fortlöpande av patienterna under alla deras vardagliga aktiviteter, utan hjälp från forskarna.
Hur fungerar tekniken?
Implantatsystemet förankrar protesen i skelettet i amputationsstumpen och samtidigt fästs elektroder på muskler och nerver inne i amputationsstumpen. Systemet skickar sedan ut signaler åt båda hållen mellan protes och hjärna, precis som i en biologisk arm. Protesen styrs med tankekraft, via de viljestyrda elektriska muskel- och nervsignalerna i armstumpen, som elektroderna fångar upp. Signalerna leds till implantatet, som går genom huden och kopplas till protesens kontrollsystem som behandlar signalerna med sofistikerade avkodningsalgoritmer med hjälp av artificiell intelligens. Resultatet blir styrsignaler till proteshandens rörelser. Läs mer om hur det fungerar
Internationell tävling för “cyborgar”
Cybathlon har kallats olympiska spelen för cyborgar. Tävlingen vänder sig till deltagare som har fysiska funktionsnedsättningar och använder olika typer av avancerade hjälpmedel med inbyggd robotteknik. Tävlingsgrenarna består av moment från vardagen som kan vara svåra att utföra för den som bär protes eller använder rullstol. Målet med Cybathlon är att synliggöra vad som idag är möjligt att utföra samt att ytterligare driva på utvecklingen inom proteser och andra typer av hjälpmedel. De svenska lagen som tävlade med tankestyrda armproteser lyckades ta hem en bronsmedalj och en sjundeplacering när den internationella tävlingen Cybathlon 2020 nyligen avgjordes. Totalt deltog 51 lag från 20 länder och Chalmers var en av tävlingsplatserna.
Här kan du läsa mer
Chalmers magasin
Self-contained Neuromusculoskeletal Arm Prostheses
FÖRSLAG PÅ GYMNASIEARBETE
AI som läser tankar?
Projektidé framtagen i samarbete med studentföreningen Code at LTH
Hur nära är vi datorprogram som kan läsa tankar? Idag är det mer regel än undantag att få förslag på nästa ord när man skriver en text på sin mobil. Hur fungerar det? Varför fungerar det inte alltid så bra som man hade hoppats? Skapa ett datorprogram som tar in en text och ger förslag på vad nästa ord skulle kunna vara.
Projektidé teknik
EXTRAMATERIAL
För dig som vill veta mer.
En hållbar framtid – info om Chalmers
Brinner du för fysik, kemi-och bioteknik, design, sjöfart, logistik, arkitektur, IT, ekonomi, mekatronik eller någonting helt annat? Bland Chalmers 30 tekniska och kreativa grundutbildningar, två varianter av Tekniskt basår och 39 masterprogram finns det någonting för alla. Gemensamt för våra utbildningar är vårt unika sätt att arbeta. Vi gillar nämligen problem och driver viktiga samhällsfrågor framåt, testar nya idéer och bidrar till framtidens hållbara utveckling. Läs mer om alla våra utbildningar i programbroschyren.
