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热点揭秘:瘫痪少年如何开出世界杯第一球?

导读: 今年世界杯开幕式上负责开球的不是著名足球明星,而是一位来自巴西的截瘫少年。这名瘫痪少年是用什么科技手段来开球的?他的行动能力来自于多国科学家研发的一种“外骨骼”机器人系统,它可以根据人类大脑信号,帮助瘫痪者实现站立和行走。

  OFweek机器人网讯:今年世界杯开幕式上负责开球的不是著名足球明星,而是一位来自巴西的截瘫少年。这名瘫痪少年是用什么科技手段来开球的?他的行动能力来自于多国科学家研发的一种“外骨骼”机器人系统,它可以根据人类大脑信号,帮助瘫痪者实现站立和行走。

  如何操作?

  大脑发出电信号,控制设备行动

  在足球场上,由这位备受瞩目的少年的大脑发出的电信号,经无线传输到背包内一台笔记本大小的计算机装置中,被转换成数字化的行动指令,让“外骨骼”首先稳住球员身体,然后诱导机械腿在平整的草坪上,协调地做着前后运动。当球员发现脚和足球接近时,想象着用脚去踢它,300毫秒之后,脑信号就会命令“外骨骼”上的机械脚,以巴西式的踢法,将球勾起,向上抛出。

  这套很拉风的、很有未来感的机械“外骨骼”,是由杜克大学的神经科学家米古尔?尼科莱利斯与德国慕尼黑理工大学的戈登?陈联合开发。在尼科莱利斯看来,此次世界杯开幕式,将会成为巴西科研领域的一座里程碑。而在传统意义上,截瘫患者如果要进行动作,需要依靠复杂的传感器、陀螺仪和液压传动系统。

  据了解,这款被命名为“bra-santosdumont”的“外骨骼”,是非营利国际合作项目“再次行走计划”的一个研究成果。可以利用机动化金属支撑结构,支撑这名少年的大腿,同时帮助他的大腿弯曲。

  研究小组还为外骨骼安装了一系列传感器,负责将触感、温度和力量等信息反馈给佩戴者,这些反馈是借助显示器或者振动的电机完成。据尼科莱利斯此前在接受法国媒体采访时表示:“‘外骨骼’由大脑活动控制,并将信息反馈给佩戴者还是第一次。我们在一座体育场进行现场演示,这在机器人技术研究领域并不多见。”

  在尼科莱利斯看来,瘫痪人士甚至可以将这套外骨骼当成身体的一部分,作为日常所用,从而最终将轮椅“抛弃”。

  何时能用?

  全面投入使用至少还要一二十年

  为了这项研究,两位科学家已经花费了30年,其间共发表200多篇科学论文,进行了无数次临床试验。

  而自今年3月抵达在位于圣保罗的康复实验室以来,尼科莱利斯和他的研究小组,便很少离开这实验室,完成最后的准备工作。研究小组在9位瘫痪人士身上试验了这副外骨骼,对系统进行了试验和预演。最终,患者中的一名被挑出,担当世界杯开球重任。

  4月24日,他们迎来一个重要时刻,当时一名瘫痪患者在“外骨骼”的帮助下行走。

  其实就在一周前,在伯克利分校的操场上,另外两位20多岁的截瘫青年,已经借助这个系统踢了一次足球。加州大学伯克利分校的卡泽洛尼教授,将会把巴西青年的动作,和这两人的视频进行对比,然后对这个“外骨骼”机器人系统继续改进。

  由于这套系统过于昂贵,截瘫患者很难承担这笔费用,尼科莱利斯教授表示,他们的目标是为患者提供一套成本低廉的装备,让所有人用得起。不过,需要指出的是,当前“外骨骼”技术还处于早期阶段,想成熟后全面投入使用,至少还要再等一二十年。

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责任编辑:qwert
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