Mit der MAKE Assistive Technologies Challenge etwas bewirken

Dank des Engagements von EPFL-Studierenden, die alle motiviert sind, das Leben eines Menschen zu verbessern, wurden im letzten Semester sechs MAKE-Prototypen gebaut, die geistig oder körperlich behinderten Menschen helfen sollen.

Hillary Sanctuary 29.07.2024

Letzten Monat präsentierten sechs Studierendenteams im Makerspace der EPFL, dem SPOT, ihre Semesterprojekte im Rahmen der MAKE Assistive Technologies Challenge (ATC). Sechs Projekte wurden im Makerspace ausgestellt. Bei allen handelte es sich um technologische Lösungen für die besonderen Bedürfnisse eines oder mehrerer behinderter Nutzer, die als «Challenger» bezeichnet werden. In allen Projekten steckten unzählige Stunden an Arbeit. Der Verein HackaHealth koordiniert die ATC sowie einen Hackathon, aus dem die sechs Projekte hervorgegangen sind.

«Ich bin an vielen Bildungsaktivitäten beteiligt, aber die MAKE Assistive Technologies Challenge ist für mich immer der Höhepunkt des Jahres», sagt EPFL-Professor Auke Ijspeert, der die ATC mitbetreut: «Es ist wunderbar, die Leidenschaft und Kreativität der Studierenden zu sehen und wie sie eine starke Verbindung zu den Challengern aufbauen. Das Ausbildungsprogramm, das vom Verein Hackahealth initiiert wurde, ist eines der besten an der EPFL. Die Studierenden erlernen viele neue technische und verwaltungstechnische Fähigkeiten, sie entwickeln neue Prototypen von A bis Z und sie haben einen positiven Einfluss auf Menschen, die bei technologischen Entwicklungen oft auf der Strecke bleiben.» Tenure-Track-Professorin Josie Hughes und Professor Silvestro Micera betreuen die ATC gemeinsam mit Ijspeert.

Die Herausforderung besteht in interdisziplinären Semesterprojekten, die sich mit realen Problemen von Menschen mit Behinderungen befassen. Das Programm soll den Studierenden praktische Erfahrungen in der Arbeit mit realen Endnutzern vermitteln und zeigen, wie ihre technologischen Fähigkeiten und Fertigkeiten einen positiven Einfluss auf die Gesellschaft haben können. Von einer Open-Source-App zur Vereinfachung des Reisens mit öffentlichen Verkehrsmitteln in der Schweiz über einen modifizierten Tischkicker für Kinder mit Zerebralparese bis hin zur Erleichterung der Interaktion mit IT für Blinde – die Projekte haben alle dieselbe Kernmotivation: das Leben eines Menschen zu verbessern.

Einzigartige praxisorientierte Semesterprojekte

«Ich habe mich für den MAKE-Wettbewerb für assistive Technologien entschieden, weil ich an einem Projekt arbeiten wollte, das wirklich etwas bewirkt und jemandem hilft», sagt Neuro-X-Masterstudent Louis Duval, der an der Modifizierung eines Videospiels für Sehbehinderte mitwirkte. Duval und andere Teammitglieder haben das Semester damit verbracht, den Quellcode von «Super Tux Kart», einem Autorennspiel, so zu modifizieren, dass ein blinder Vater gegen seinen sehbehinderten Sohn antreten kann. Super Tux Kart ist ein Open-Source-Spiel, und das Team arbeitete daran, dem blinden Vater Informationen über die Rennstrecke zu vermitteln, entweder durch taktiles Feedback oder durch gesprochene Anweisungen, die ihm die Strecke beschreiben. Die Studierenden entwickelten eine vibrierende «Feedback-Schnittstelle», damit der Benutzer fühlen kann, in welche Richtung er sich drehen muss. Ausserdem modifizierten sie das Menü, um dem Blinden die Navigation durch das Spielmenü zu erleichtern.

Für Barbara de Groot, Masterstudentin in Robotik, die an der Entwicklung eines interaktiven Spiels namens «Cowniverse» für Schulkinder mit zerebraler Lähmung mitgewirkt hat, war «die Idee, etwas Sinnvolles für andere zu schaffen, eine grosse Motivation für uns». de Groot und andere Teammitglieder, die beim Bau des Prototyps auf Teamarbeit bestanden, waren motiviert, die Herausforderung anzunehmen, behinderte Kinder trotz ihrer motorischen Defizite zum gemeinsamen Spielen anzuregen. Um «Cowniverse» zu spielen, müssen die Kinder lernen, zusammenzuarbeiten, um der Kuh zu helfen, den Hindernisparcours zu überwinden. Die EPFL-Studierenden haben durch Ausprobieren herausgefunden, dass grosse Knöpfe den Kindern eine spielerische Interaktion und eine einfache Bedienung ermöglichen.

«Wir stehen in direktem Kontakt mit dem Challenger und verbessern unseren Prototyp mit jeder Iteration, indem wir sein Feedback einbeziehen. Diese Erfahrung ist sehr wertvoll», sagt Eliser Josan Romero, ebenfalls Neuro-X-Masterstudent, der die Möglichkeit schätzt, praktische Erfahrungen zu sammeln und auf konkrete Ziele hinzuarbeiten. Romero und seine Mitstudierenden arbeiteten an einer App namens Helpie, die die Benutzung der öffentlichen Verkehrsmittel in der Schweiz vereinfachen soll: «Es handelt sich um eine Reise-App, die geistig behinderten Menschen hilft, mit den öffentlichen Verkehrsmitteln von A nach B zu gelangen, und zwar auf einfache Weise. Die Schweizer Zug-App ist für Menschen mit kognitiven Defiziten schwer zu bedienen, also ist die Idee, den Stress zu minimieren, indem man den Reisenden zu mehr Autonomie verhilft», erklärt Romero. Im Jahr 2023 entwickelten Studierende eine App, die Sehbehinderten hilft, einen freien Sitzplatz im Zug zu finden.

«Wir haben ein Tischfussballspiel modifiziert, um Kinder mit motorischen Defiziten zum gemeinsamen Spielen anzuregen», erklärt Armance Nouvel, ebenfalls Masterstudentin in Robotik, «wir haben die Griffe motorisiert, das Spiel neu konfigurierbar gemacht und die Griffe verlängert, damit Ergotherapeutinnen und -therapeuten den Kindern beim Spielen helfen können». Alle Modifikationen wurden in Zusammenarbeit mit Ergotherapeutinnen entwickelt, darunter auch spezielle Klammern, die an den Griffen angebracht wurden, um den Kindern zu helfen, die Griffe zu halten.

«Es ist immer interessant, daran zu arbeiten, Gegenstände des täglichen Lebens für die Benutzerin oder den Benutzer zugänglich zu machen, in unserem Fall einen 19-jährigen halbseitig gelähmten Erwachsenen», sagt Alec Parrat, Masterstudent in Mikrotechnik. «Der Benutzer hat Schwierigkeiten, seine rechte Hand zu benutzen, und es war eine Bereicherung, eine Spielkonsole zu entwerfen, die es ihm ermöglicht, beide Hände zu benutzen.» Parrat und seine Teamkolleginnen und -kollegen modifizierten das äussere Design einer Xbox, indem sie die Platzierung der Tasten für die Hand ihres halbseitig gelähmten Probanden optimierten. Das Team plant, seine modifizierte Xbox-Do-It-Yourself-Strategie als Open-Source zur Verfügung zu stellen.

Linkai Dai, der einen Master in Biowissenschaften anstrebt, sagt: «Wir haben beschlossen, uns darauf zu konzentrieren, die wissenschaftliche Gemeinschaft für Sehbehinderte zugänglicher zu machen.» Sein Projekt ist auf die Bedürfnisse einer bestimmten Person, eines sehbehinderten EPFL-Studenten, zugeschnitten, hat aber das Potenzial, sehbehinderten Forschenden auf der ganzen Welt zu helfen, indem es die weit verbreitete Software LaTeX mit Screenreadern kompatibel macht. Letztere übersetzen Texte in hörbare Sprache. LaTeX ist ein Schriftsatzprogramm zum Verfassen wissenschaftlicher Artikel mit komplexen Gleichungen. Das Team hat ein Plugin entwickelt, das eine Datei ausgibt, die mit Bildschirmlesegeräten kompatibel ist.

Die Realität der Prototypentwicklung

Die MAKE-Herausforderungen sind auch eine Gelegenheit für die Studierenden, sich während ihrer Ausbildung mit der Komplexität der Interdisziplinarität zu konfrontieren und mit den Zwängen des wirklichen Lebens zu arbeiten.

Für Romero war es zum Beispiel eine Herausforderung, in einem einzigen Semester eine neue App in Verbindung mit proprietärem Code zu entwickeln und zusätzlich eine völlig neue Programmiersprache für das App-Design zu lernen. Er sagt, dass das Team diese Herausforderungen «mit Hilfe von Online-Kursen und schlaflosen Nächten» gemeistert hat.

In ähnlicher Weise sahen sich Parrat und sein Team auch mit den Komplikationen konfrontiert, die der Versuch mit sich bringt, ein kommerzielles Produkt wie die Xbox zu modifizieren: «Die grösste Herausforderung war, dass wir keinen Zugang zu den technischen Spezifikationen hatten. Wir mussten unser Projekt anpassen, was uns dazu zwang, die äussere Hülle zu verändern, ohne die ursprünglichen Schaltkreise anzutasten. Dank des Fachwissens der Mitarbeiter und Technikerinnen von SPOT, die ihr Know-how in den Bereichen Löten, Elektronik und 3D-Druck einbrachten, konnten wir ein professionelles Produkt herstellen.»

Dai fügt zur Entwicklung des LateX-Plugins hinzu: «Unser Projekt konzentrierte sich auf die Änderung des Codes, aber die Anwesenheit im SPOT erleichterte die Teamarbeit und die Besprechungen.»