科研团队近期成功研发出一种机器人,结合了神经科学、机器人技术和软件算法等多种先进技术。这种机器人可以通过脑机接口传递的肌肉运动信号,帮助身体障碍患者更加轻松地完成日常生活中的各种任务。在官方演示中,科研团队展示了这项技术如何帮助瘫痪人士“拿起”刀叉,切开蛋糕并送入口中。
在演示过程中,计算机化的声音会逐一宣布每个动作,如“将叉子移向食物”、“收回刀子”等。随后,系统通过两支机械臂根据瘫痪男子的细微动作,执行诸如“选定切割位置”等任务,最后将切好的蛋糕送到该男子嘴边。
不到90秒的时间内,一位上半身活动能力严重受限、约30年无法使用手指的人,借助大脑和智能机器人手臂自行完成了甜点进食。
这项研究由位于马里兰州劳雷尔的约翰霍普金斯应用物理实验室(APL)和约翰霍普金斯医学院物理医学与康复系(PMR)联合开展,研究成果发表于《Frontiers in Neurorobotics》期刊。
该研究基于神经科学、机器人技术和软件领域超过15年的研究积累,由APL与PMR部门共同主导,作为一项由美国国防高级研究计划局资助的革命性假肢项目的一部分。新论文详细描述了一种创新的共享控制模型,该模型允许人类以最小的精神投入操控一对机器人假肢。
APL研发部高级项目经理弗朗切斯科·特诺雷教授指出:“这种共享控制方法旨在充分利用脑机接口和机器人系统的内在优势,创建一个‘双赢’环境,使用户可以个性化智能假肢的行为。尽管我们的成果还处于初级阶段,但能够帮助那些行动受限的人群真正掌控日益智能化的辅助设备,我们感到十分兴奋。”
该论文的第一作者大卫·汉德曼博士表示,论文中介绍的一项重要进展是将机器人自主性和有限的人工输入相结合,使得机器能够承担大部分工作,同时让用户可以根据个人偏好自定义机器人行为。