Studenten der Technischen Universität Ho-Chi-Minh-Stadt entwickeln ein Handrehabilitationsspiel

Das von einer Gruppe Studenten entwickelte Videospiel nutzt künstliche Intelligenz, um Handgesten zu erkennen und die Rehabilitation dieses Körperteils zu unterstützen.

Die Forschungsgruppe (BK Hand Rehab) des Fachbereichs Informatik der Technischen Universität Ho-Chi-Minh-Stadt begann im August 2022 mit dem Aufbau eines Systems zur Handgestenerkennung für Videospiele. Die Gruppe entwickelte das System schrittweise zu einem Computerspiel weiter, um die Handfunktion wiederherzustellen und zu behandeln.

Vo Ngoc Sang, ein Mitglied des Forschungsteams, sagte, dass die Spiele von BK Hand Rehab entwickelt werden, um die Rehabilitation von Handgelenk, Hand und Fingern zu unterstützen.

Das Spiel wurde mithilfe eines Computers und eines Leap Motion Controllers entwickelt und gesteuert. Zu Beginn müssen die Spieler Handgesten gemäß den Anweisungen im jeweiligen Spiel ausführen. Der Sensor kann Informationen über die Position bestimmter Punkte auf der Hand erfassen und erkennen. Anschließend generiert das Team mithilfe von Algorithmen der künstlichen Intelligenz (KI) entsprechende Handformen und -gesten, um so Aktionen im Spiel auszulösen.

Studierende entwickeln Videospiele zur Wiederherstellung der Handfunktion

Das Spiel hilft Nutzern, flexible Handreflexe zu entwickeln. Video : Forschungsteam

Das Spielsystem ist hierarchisch nach Schwierigkeitsgraden aufgebaut, sodass die Spieler in jedem Spiel von leicht bis schwer alles erleben und dadurch immer anspruchsvoller werden. Das Spiel eignet sich für viele verschiedene Zielgruppen, beispielsweise für Senioren, Menschen mit Behinderungen oder Patienten mit Handverletzungen in der Physiotherapie. Dank der Gestensteuerung können Patienten während ihrer Therapie üben, sich entspannen und eine angenehme Atmosphäre schaffen.

Normalerweise führen Patienten, die eine Handrehabilitation benötigen, einfache mechanische Übungen durch, oft unter Anleitung von Pflegekräften oder Ärzten. Die Lösung des Teams basiert auf Videospielen und gestaltet den Rehabilitationsprozess dadurch interessanter und weniger langweilig.

BK Hand Rehab bietet derzeit 3 ​​Basisspiele an. Spieler können durch statische Spiele (Formen und Farben auswählen) oder dynamische Spiele (Objekte bewegen, um fallende Gegenstände aufzufangen oder Hindernissen auszuweichen) üben.

Die Spiele werden vom Team in einem fünfstufigen Prozess entwickelt: Ideenfindung, Design, Optimierung, Test und Veröffentlichung. Bei der Auswahl der Handgesten für jedes Spiel orientiert sich das Team an Forschungsergebnissen renommierter Organisationen wie der Harvard University und dem schottischen Nationalen Gesundheitsdienst (NHS).

Um spielerisch zu üben, benötigen Nutzer einen Handstand, einen Computer und einen Leap Motion Controller-Sensor. Je nach Spielgenre werden die Nutzer durch spezifische Bewegungen geführt und entscheiden situationsabhängig, welche Bewegungen sie ausführen, um mit dem jeweiligen Kontext zu interagieren.

Die Nutzer erleben das Spiel im realen Leben. Foto: Forschungsteam

Einige Nutzer empfinden die Produktbewertung, die Übungen in Form von Spielen als übersichtlich, komfortabel, einfach zu installieren und zu bedienen. Das Team plant, weitere Methoden zu erforschen, um die Genauigkeit der Handgestenerkennung und die Ausführung komplexerer Bewegungen zu verbessern. Gleichzeitig müssen die Spiele hinsichtlich Grafik und Spielmechanik optimiert werden, um das Nutzererlebnis zu steigern.

Der außerordentliche Professor Dr. Quan Thanh Tho, stellvertretender Leiter der Fakultät für Informatik und Ingenieurwesen der Technischen Universität (VNU-HCM) und Dozent, kam zu dem Schluss, dass BK Hand Rehab im Vergleich zu herkömmlichen Handtherapiemethoden eine hervorragende Lösung darstellt, da es ein angenehmes Genesungserlebnis schafft, Langeweile reduziert, Kosten spart und es den Patienten erspart, medizinische Einrichtungen aufsuchen zu müssen.

Professor Tho erklärte, das Projekt habe großes Potenzial, obwohl die Nutzung von Videospielen zur Unterstützung der Handrehabilitation keine neue Idee sei und bereits in vielen früheren Studien erwähnt und umgesetzt worden sei. Allerdings wiesen frühere Studien noch einige Einschränkungen auf, beispielsweise die Auswahl ungeeigneter Bewegungen für das Spiel, und die Erkennung von Handgesten habe nicht die erwartete Genauigkeit und Geschwindigkeit erreicht. „BK Hand Rehab hat viele Probleme gelöst, mit denen frühere Studien konfrontiert waren“, sagte er.

Er fügte hinzu, dass das Spiel anhand von Nutzerfeedback aus der Praxis an die Bedürfnisse der Patienten angepasst werden müsse. Zweitens benötige das Team die Anerkennung der Wirksamkeit der Lösung durch Physiotherapieexperten. „Diese Punkte müssen noch geklärt werden“, sagte er und ergänzte, dass er mit dem Fachbereich Informatik zusammenarbeite, um das Team bei der Kontaktaufnahme mit medizinischen Zentren und orthopädischen Kliniken zu unterstützen und so die notwendigen Studien durchzuführen.

Das Handrehabilitationsprojekt gewann kürzlich den ersten Preis im Community Initiative Wettbewerb 2023, der von der gemeinnützigen Organisation SonTa Foundation organisiert wurde.

Die Teammitglieder erhielten den ersten Preis in der Kategorie „Anwendung künstlicher Intelligenz zur Verbesserung der Bildungsqualität für benachteiligte Gruppen“. Foto: NVCC

Bich Thao

Quellenlink: https://vnexpress.net/sinh-vien-bach-khoa-tp-hcm-lam-tro-choi-phuc-hoi-chuc-nang-tay-4646901.html