告別輪椅:腦波控制的機器人外骨架


在即將到來的2014 世界杯足球賽上,人們將會見證科技帶來的奇蹟。那時,一位癱瘓的巴西人會從輪椅上站起來,踢出世界杯上的第一個開場球。他能夠做到這一點,是因為身上穿著一套腦波控制的機器人外骨架。

這套外骨架是一個國際團隊多年努力的結果,其成員包括了科學家和工程師。它由慕尼黑技術大學的Gorden Cheng 製造,其控制裝置是北卡羅萊納杜克大學的神經工程師Miguel Nicolelis 及其團隊的成果。

在Sao Paulo 的神經機器人康復實驗室,Miguel Nicolelis 在九位癱瘓患者身上試驗了外骨架。患者頭上帶著一個配置了電極的帽子,可以收集他們的腦波。腦波信號傳輸到背包中的計算機解碼,用以驅動外骨架上的液壓傳動機。外骨架背包中的電池可以提供動力,能連續用上兩個小時。

“動作非常​​順暢”,Nicolelis 對衛報說,“這是人類的動作,而不是機器人的動作。”

他說,癱瘓患者很喜歡這套外骨架。在行走的時候,患者足部觸動腳底的感應器,而這個信息會傳輸到上臂的震動裝置。通過這樣的設定,大腦會認為接觸的感覺來自腳部。在實驗中,穿戴者感覺到雙腿在移動,並且接觸到了地面。一位脊髓受損、無法感覺腿部動作的患者說,“我感覺自己在沙灘上行走,我接觸到了沙子。”

Nicolelis 將這種效果比作是“橡膠手錯覺”。這證明了他們的預測是正確的,即病人會將外骨架當做是身體的一部分。 Nicolelis 認為這種技術已經成熟,足以為癱瘓病人日常所用,最終替換掉輪椅。

目前,這套外骨架已經進行了許多安全試驗,同時它也配備了多個氣囊,以確保其安全可靠。為了世界杯上的演示,Nicolelis 和同事還去足球比賽場地進行了測試,了解移動手機的信號是否會影響到外骨架的正常運行。從測試結果來看,外骨架受到電磁波的影響並不大。

愛丁堡大學的機器人學家Sethu Vijayakumar 說,外骨架是癱瘓病人康復設備的自然進化,能夠充分利用人類和機器的能力。 “這是將要發生,而且需要發生的事情。人類非常擅長高層次的決策,理解複雜的場景,但是機器人非常善於精確的、重複性的動作,” 他說,“外骨架可以把兩者結合起來。”

圖片來自hotdigitalnews


資料來源:ifanr

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