Studierende der Technischen Universität Ho Chi Minh City entwickeln ein Spiel zur Handrehabilitation

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Das Videospiel wurde von einer Gruppe von Studenten entwickelt und nutzt künstliche Intelligenz, um Handgesten zu erkennen und die Rehabilitation für diesen Teil zu unterstützen.

Die Forschungsgruppe (BK Hand Rehab), Fakultät für Informatik , Technische Universität Ho-Chi-Minh-Stadt, begann im August 2022 mit der Entwicklung eines Handgestenerkennungssystems für Videospiele. Die Gruppe erweiterte das System schrittweise zu einem Computerspiel, um die Wiederherstellung und Behandlung der Handfunktion zu unterstützen.

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 wird über einen Computer und ein Leap Motion Controller-Sensorgerät entwickelt und gesteuert. Zu Beginn müssen die Spieler die in jedem Spiel vorgegebenen Handgesten ausführen. Der Sensor ist in der Lage, Informationen über die Position bestimmter Punkte auf der Hand zu empfangen und zu erkennen. Von dort aus verwendete das Team Algorithmen der künstlichen Intelligenz (KI), um entsprechende Handformen und Gesten zu generieren und so Aktionen im Spiel zu erstellen.

Studenten entwickeln Videospiel zur Wiederherstellung der Handfunktion — Das Spiel hilft den Benutzern, flexible Handreflexe zu entwickeln. Video : *Forschungsteam*

Das Spielsystem ist nach Leveln hierarchisch aufgebaut, d. h., die Spieler durchlaufen in jedem Spiel von einfachen bis hin zu schwierigen Leveln, wodurch anspruchsvollere Erlebnisse entstehen. Das Spiel ist für viele verschiedene Zielgruppen geeignet, beispielsweise für ältere Menschen, Behinderte oder Personen mit Handverletzungen, die sich in der Physiotherapiephase befinden. Dank der Handgestenerkennung zur Interaktion mit dem Spiel können Patienten während der Physiotherapie üben und entspannen, um ein angenehmes Gefühl zu erzeugen.

Normalerweise führen Patienten, die eine Handrehabilitation benötigen, einfache mechanische Übungen durch oder erhalten dabei die Unterstützung von Krankenschwestern oder Ärzten. Die Lösung des Teams basiert auf Videospielen und macht den Wiederherstellungsprozess unterhaltsamer und weniger langweilig.

BK Hand Rehab bietet derzeit 3 Basisspiele an. Spieler können mit statischen Spielen (Auswählen von Formen und Farben) oder dynamischen Spielen (Bewegen von Objekten, um herabfallende Gegenstände aufzufangen, oder Steuern, um Hindernissen auszuweichen) üben.

Die Spiele werden vom Team in einem fünfstufigen Prozess entwickelt: Ideenfindung, Design, Fertigstellung, Test und Bereitstellung. Zur Auswahl der für jedes Spiel ausgewählten Handgesten griff das Team auf Forschungsergebnisse renommierter Institutionen wie der Harvard University und des National Health Service der schottischen Regierung zurück.

Zum Üben durch Spiele benötigen Benutzer einen Handständer, einen Computer und einen Leap Motion Controller-Sensor. Je nach Spielgenre werden die Nutzer durch bestimmte Aktionen geführt und entscheiden situationsabhängig, welche Aktion sie ausführen, um mit dem entsprechenden Kontext zu interagieren.

Benutzer erleben das Spiel im echten Leben. Foto: Forschungsteam — Benutzer erleben das Spiel im echten Leben. Foto: *Forschungsteam*

Einige Benutzer empfinden das Produkt als komfortabel, da die Übungen die Form eines optimierten Spiels haben und einfach zu installieren und zu verwenden sind. Das Team plant, weitere Methoden zu erforschen, um die Genauigkeit bei der Erkennung von Handgesten und schwierigeren Bewegungen zu erhöhen. Gleichzeitig müssen Grafik und Spielmechanik der Spiele verbessert werden, um das Benutzererlebnis zu verbessern.

Assoc.Prof. Dr. Quan Thanh Tho, stellvertretender Leiter der Fakultät für Informatik und Ingenieurwissenschaften an der Technischen Universität Ho Chi Minh (VNU-HCM) und Dozent, kam zu dem Schluss, dass BK Hand Rehab im Vergleich zu herkömmlichen Handtherapiemethoden eine hervorragende Lösung darstellt, da es ein interessantes Genesungserlebnis schafft, Langeweile reduziert, Kosten spart und den Patienten den Weg zu medizinischen Einrichtungen erspart.

Außerordentlicher Professor Tho merkte an, dass das Projekt großes Potenzial habe, obwohl die Verwendung 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 viele Einschränkungen auf, beispielsweise die Auswahl ungeeigneter Bewegungen für das Spiel, und die Handgestenerkennung erreichte nicht die erwartete Genauigkeit und Geschwindigkeit. „BK Hand Rehab hat viele Probleme gelöst, die in früheren Studien festgestellt wurden“, sagte er.

Er fügte außerdem hinzu, dass das Spiel durch reales Feedback von Benutzern an die Bedürfnisse der Patienten angepasst werden müsse. Zweitens benötigte das Team die Anerkennung der Wirksamkeit der Lösung durch Physiotherapie-Experten. „Dies sind die Punkte, die abgeschlossen werden müssen“, sagte er und fügte hinzu, dass er mit der Fakultät für Informatik und Ingenieurwissenschaften zusammenarbeite, um das Team bei der Anbindung an medizinische Zentren und orthopädische Traumakliniken zu unterstützen, mit dem Ziel, die notwendigen Forschungsarbeiten durchzuführen.

Das Projekt „Hand Rehab“ hat kürzlich den ersten Preis im Community Initiative Competition 2023 gewonnen, der von der gemeinnützigen Organisation SonTa Foundation organisiert wurde.