Biotech & leven › Exoskeletten & neuroprothesen
AI-pak stuurt spieren met stroom en leert je nieuwe vaardigheden
Onderzoekers van de University of Chicago hebben een pak ontwikkeld dat met elektrische pulsen de spieren van de drager aanstuurt, zodat die taken kan uitvoeren die hij nog nooit heeft geleerd. Een camera, bewegingssensoren en een AI-model die net als GPT-4.1 beeld en taal combineert, bepalen samen welke spier op welk moment moet bewegen. Het systeem won op de vakconferentie ACM CHI 2026 de prijs voor beste onderzoekspaper.
Een onbekend apparaat bedienen zonder handleiding: het klinkt onmogelijk, maar onderzoekers van de University of Chicago lieten het werken door de handen van proefpersonen letterlijk elektrisch aan te sturen. PhD-studenten Yun Ho en Romain Nith bouwden onder leiding van onderzoeker Pedro Lopes een pak dat spieren via stroompulsjes door een taak heen loodst, zonder dat de drager die taak ooit heeft geoefend.
Stroom door de spieren
De basis van het systeem is elektrische spierstimulatie: lichte elektrische schokjes die specifieke spieren laten samentrekken. Die techniek wordt al jaren gebruikt in de revalidatie en bij het aanleren van pianosequenties of gebarentaal. Het probleem was altijd dat oudere systemen vaste scripts afspeelden. Een spuitbus schudden werd dan ook geprobeerd bij een flesje slaolie dat helemaal niet geschud hoeft te worden. Het pak van de Chicago-onderzoekers kijkt wél naar de situatie. Een slimme bril met camera registreert wat de gebruiker voor zich heeft, een laag sensoren op het pak meet de houding, en een multimodaal AI-model zet die informatie om in bewegingsinstructies. Het model beslist welk gewricht moet bewegen, in welke richting en in welke volgorde, vergelijkbaar met hoe een vision-language-action-model beeld en taal vertaalt naar een concrete handeling.
Een ingebouwde noodrem
Om te voorkomen dat de AI een gewricht op een gevaarlijke manier laat draaien, zit er een extra beveiligingslaag tussen het model en het lichaam. Zou de AI bijvoorbeeld een pols 180 graden willen draaien, dan verdeelt het systeem die beweging automatisch over meerdere gewrichten. In labtests maakte het pak hierdoor duidelijk minder fouten dan een vergelijkbaar AI-model zonder die veiligheidslaag. In de praktijk werkt het simpel: een gebruiker die voor een onbekend raam staat, zegt "help me dit open te maken", waarna het systeem het type raamklink herkent en vingers, pols en elleboog stap voor stap door de juiste beweging stuurt.
Van revalidatie tot fabriekshal
De onderzoekers zien drie toepassingen op korte termijn: patiënten thuis veilig laten oefenen zonder voortdurend toezicht, fabrieksmedewerkers sneller en veiliger laten wennen aan onbekende machines, en blinde of slechtziende mensen niet alleen een audiobeschrijving geven maar een fysieke, begeleide beweging door een onbekende omgeving. Tijdens tests waarbij het systeem bewust fouten maakte, merkten deelnemers dat zelf op via hun eigen lichaamsgevoel en corrigeerden ze de beweging met een gesproken instructie.
Toch is het pak nog geen product. De elektroden moeten per lichaam worden afgesteld, de stroompulsjes voelen tintelend en soms onprettig aan, en het systeem bouwt nog geen echt spiergeheugen op door herhaling. Ook noemen de onderzoekers een duidelijk risico: een pak dat je lichaam kan aansturen, is in theorie ook een pak dat gekaapt kan worden. Beveiliging tegen misbruik is dan ook een voorwaarde voordat er sprake kan zijn van praktijkgebruik buiten het lab.
Achtergrond & begrippen
Wat betekent dit voor de toekomst? Deze technologie laat zien hoe AI niet alleen kan denken en praten, maar ook direct het lichaam kan aansturen om vaardigheden aan te leren. Op termijn kan dit revalidatie, vakopleidingen en hulp aan mensen met een visuele beperking veranderen, mits de veiligheid en hackbestendigheid van zulke pakken goed geregeld worden.
- Elektrische spierstimulatie
- Een techniek waarbij lichte elektrische pulsen specifieke spieren laten samentrekken, waardoor een beweging ontstaat zonder dat de drager die zelf initieert.
- Multimodaal AI-model
- Een kunstmatige-intelligentiesysteem dat verschillende soorten input tegelijk verwerkt, zoals beeld en taal, om daar één samenhangende uitkomst uit te halen.
- Anatomische veiligheidsfilter
- Een beveiligingslaag tussen de AI en het lichaam die onmogelijke of schadelijke bewegingen automatisch herverdeelt over meerdere gewrichten.
- Generatieve spierstimulatie
- De naam die de onderzoekers geven aan hun aanpak, waarbij de AI ter plekke nieuwe bewegingsinstructies genereert in plaats van een vast script af te spelen.
- Motion-tracking
- Een systeem dat in real time de houding en beweging van het lichaam meet, zodat de AI weet in welke positie de gebruiker zich bevindt.
Bronnen
Dit artikel is met behulp van AI geschreven op basis van bovenstaande bronnen en is geen letterlijke vertaling. Zo werkt onze redactie.