用腦電波完成書(shū)寫，“哪吒”送來(lái)天大科技“?！?/h2>

來(lái)源：新京報(bào)

該雙人協(xié)作腦控機(jī)械臂于2020年5月正式開(kāi)發(fā)，相比于單人腦控機(jī)械臂，多人合作效率更高，可以更好地完成任務(wù)。目前，幾乎所有漢字都可以通過(guò)該機(jī)械臂完成寫作。

新京報(bào)訊（記者 戚望）“眼睛注視著這個(gè)方塊……”新春來(lái)臨之際，天津大學(xué)神經(jīng)工程團(tuán)隊(duì)的研究生劉洋、羅睿心坐在電腦前，頭戴儀器，用眼睛盯住視圖書(shū)寫板上的黑點(diǎn)，聚精會(huì)神地“完成一件大事”。

電腦的另一端，連著一條機(jī)械臂，機(jī)械臂末端裝有一支毛筆。兩名學(xué)生運(yùn)用腦電波操作了智能機(jī)械臂，合作書(shū)寫了一張“?！弊?，為大家送上天大的科技“福”。

機(jī)械臂一筆一劃地寫“?！弊?/span>

雙人齊心協(xié)力讓機(jī)械臂“聽(tīng)話”

記者獲悉，兩名學(xué)生體驗(yàn)的技術(shù)是天津大學(xué)神經(jīng)工程團(tuán)隊(duì)研發(fā)的腦機(jī)接口（BCI）系列最新成果——一臺(tái)名為“哪吒”的腦控智臂機(jī)器人系統(tǒng)。這是目前國(guó)際上最大指令集高速BCI系統(tǒng)，由我國(guó)獨(dú)立自主研發(fā)，具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。

但是，讓“哪吒”聽(tīng)話，似乎并不是那么容易。劉洋和羅睿心告訴記者，筆畫一共13畫的“福”字，兩人合作完成，一共花了3分鐘的時(shí)間?！耙粋€(gè)人操作要用6分鐘左右，我們就分工完成。一個(gè)人負(fù)責(zé)書(shū)寫‘?！值钠院陀疫叺摹凇?，另一個(gè)人負(fù)責(zé)書(shū)寫‘福’字右上的橫和下面的‘田’。這樣分工兩個(gè)人的工作量基本相當(dāng)，速度也最快。”

兩名同學(xué)表示，在操作的過(guò)程中，需要他們的注意力非常集中，眼神要盯住屏幕上的點(diǎn)。隨后，‘哪吒’可以識(shí)別出與筆劃端點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的腦電特征，待其快速閃爍四次確認(rèn)后，將其轉(zhuǎn)化為引導(dǎo)機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)的空間坐標(biāo)，并控制機(jī)械臂進(jìn)行連點(diǎn)成線的筆劃書(shū)寫，最終成字。

揭秘“哪吒”背后的技術(shù)創(chuàng)新

如此科技感滿滿的“?！弊郑澈笤硎鞘裁矗?/p>

據(jù)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人天津大學(xué)神經(jīng)工程團(tuán)隊(duì)博士研究生韓錦介紹，“哪吒”多腦協(xié)控智臂系統(tǒng)可以通過(guò)戴在多位協(xié)作者頭上的“電極帽”捕獲他們的頭皮腦電波，經(jīng)過(guò)解碼融合各方的合作意圖指令，進(jìn)而控制機(jī)械臂執(zhí)行相應(yīng)操作。

學(xué)生佩戴腦電帽，專注地盯著屏幕上的方塊，完成對(duì)機(jī)械臂的操控（天津大學(xué)供圖）

據(jù)了解，該雙人協(xié)作腦控機(jī)械臂于2020年5月開(kāi)始開(kāi)發(fā)，相比于單人腦控機(jī)械臂，多人合作效率更高，可以更好地完成任務(wù)。目前，大部分漢字都可以通過(guò)該機(jī)械臂完成寫作。

兩名學(xué)生協(xié)同作業(yè)，實(shí)現(xiàn)難度也升了級(jí)。據(jù)介紹，為了實(shí)現(xiàn)多腦對(duì)同一任務(wù)的“無(wú)沖突”操控，團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了“哪吒”特定的作業(yè)分配和刺激編碼策略。以書(shū)寫為例，“哪吒”智能機(jī)械臂就可以將腦-機(jī)接口子系統(tǒng)的多維腦控視圖指令映射轉(zhuǎn)化為統(tǒng)一的6D空間坐標(biāo)，從而實(shí)現(xiàn)多腦控一臂的漢字書(shū)寫。

事實(shí)上，“哪吒”神來(lái)之“筆”背后的高性能腦-機(jī)接口技術(shù)不僅可以寫字，還在醫(yī)療康復(fù)、航空航天等領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用潛力。天津腦科學(xué)中心主任助理、天津大學(xué)醫(yī)學(xué)工程與轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究院副教授許敏鵬介紹，近期，天津大學(xué)團(tuán)隊(duì)還開(kāi)發(fā)了腦控?zé)o人機(jī)系統(tǒng)，首次實(shí)現(xiàn)了單人對(duì)無(wú)人機(jī)自由度的連續(xù)控制，擴(kuò)寬了新一代人機(jī)混合系統(tǒng)的應(yīng)用場(chǎng)景。

“腦機(jī)接口技術(shù)已經(jīng)在醫(yī)療康復(fù)等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)初步應(yīng)用，未來(lái)的腦控系統(tǒng)也許會(huì)徹底顛覆現(xiàn)有的人機(jī)交互方式，人與人的交流不僅停留在語(yǔ)音或文字，還可能通過(guò)心靈進(jìn)行溝通。”許敏鵬說(shuō)。

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