盖世汽车讯 据外媒报道,机器人系统有望显著提升全球残疾人士的日常生活。卡内基梅隆大学(Carnegie Mellon University)研究人员开发出新型脑机接口(BCI)技术,为此提供了突破性解决方案。该技术能够绕过传统肌肉控制路径,在大脑与外部设备之间建立直接通信通道。
(图片来源:卡内基梅隆大学)
尽管侵入式脑机接口已证明能够高精度控制机器人系统,但其依赖有风险的手术植入及持续维护,导致该技术目前仅适用于重症患者群体。
卡内基梅隆大学生物医学工程教授Bin He长期研究非侵入式脑机接口解决方案,尤其专注于基于脑电图(EEG)的解决方案,此类技术无需手术且能适应多种环境。该团队利用EEG基脑机接口取得了系列突破性里程碑,包括首次成功飞行无人机、首次控制机械臂,以及首次控制机械手进行连续运动。
在期刊《Nature Communications》上发表的最新研究表明,该实验室展示了对大脑单个手指运动意图的实时解码,以及从手指层面控制灵巧的机械手,从而推进基于非侵入性EEG基脑机接口的实用化进程。
He教授表示:“对于残障人士和健全人群而言,提升手部功能都是重中之重,即使是微量的功能改善,也能显著提高生活能力和质量。然而,使用非侵入式脑信号实时解码灵巧的单个手指运动,至今仍是难以实现的目标,这主要是由于EEG的空间分辨率有限。”
在EEG基脑机接口领域的一项开创性突破中,该团队开发了一套实时、非侵入式机器人控制系统。该系统利用执行单指运动和运动想象,成功驱动了对应的机器人手指动作。人类受试者仅凭思维控制,即可精准完成二指与三指的控制任务。这依托新型深度学习解码策略与网络微调机制来完成,两者助力从非侵入式EEG信号中完成连续解码。
未来的目标是在此基础上实现更精细的手指级任务,例如打字。He教授表示:“这项研究的突破性发现有望提升非侵入性脑机接口的临床应用价值,并应用于更广泛的人群。本研究突显了EEG基脑基接口的革新性潜力,其应用正从基础通讯功能向精密肢体控制领域实现跨越式延伸。”
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