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告别轮椅:脑波控制的机器人外骨架

导读: :在即将到来的2014世界杯足球赛上,人们将会见证科技带来的奇迹。那时,一位瘫痪的巴西人会从轮椅上站起来,踢出世界杯上的第一个开场球。

  他能够做到这一点,是因为身上穿着一套脑波控制的机器人外骨架。

  这套外骨架是一个国际团队多年努力的结果,其成员包括了科学家和工程师。它由慕尼黑技术大学的GordenCheng制造,其控制装置是北卡罗莱纳杜克大学的神经工程师MiguelNicolelis及其团队的成果。

  在SaoPaulo的神经机器人康复实验室,MiguelNicolelis在九位瘫痪患者身上试验了外骨架。患者头上带着一个配置了电极的帽子,可以收集他们的脑波。脑波信号传输到背包中的计算机解码,用以驱动外骨架上的液压传动机。外骨架背包中的电池可以提供动力,能连续用上两个小时。

  “动作非常顺畅”,Nicolelis对卫报说,“这是人类的动作,而不是机器人的动作。”

  他说,瘫痪患者很喜欢这套外骨架。在行走的时候,患者足部触动脚底的感应器,而这个信息会传输到上臂的震动装置。通过这样的设定,大脑会认为接触的感觉来自脚部。在实验中,穿戴者感觉到双腿在移动,并且接触到了地面。一位脊髓受损、无法感觉腿部动作的患者说,“我感觉自己在沙滩上行走,我接触到了沙子。”

  Nicolelis将这种效果比作是“橡胶手错觉”。这证明了他们的预测是正确的,即病人会将外骨架当做是身体的一部分。Nicolelis认为这种技术已经成熟,足以为瘫痪病人日常所用,最终替换掉轮椅。

  目前,这套外骨架已经进行了许多安全试验,同时它也配备了多个气囊,以确保其安全可靠。为了世界杯上的演示,Nicolelis和同事还去足球比赛场地进行了测试,了解移动手机的信号是否会影响到外骨架的正常运行。从测试结果来看,外骨架受到电磁波的影响并不大。

  爱丁堡大学的机器人学家SethuVijayakumar说,外骨架是瘫痪病人康复设备的自然进化,能够充分利用人类和机器的能力。“这是将要发生,而且需要发生的事情。人类非常擅长高层次的决策,理解复杂的场景,但是机器人非常善于精确的、重复性的动作,”他说,“外骨架可以把两者结合起来。”

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