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國產機器人“神工一號”實現意念控制

字号: 2014-06-15 08:20 来源:未知 点击

  本報天津6月14日電(記者張國 通訊員靳瑩)一名癱瘓少年在腦控機械外骨骼的幫助下,為今年的巴西世界杯開球,這項神奇的技術其實離國人并不遙遠。

  今天,天津大學和天津市人民醫院發布了雙方共同研制的人工神經康復機器人系統“神工一號”,這是全球首臺適用于全肢體中風康復的“純意念控制”人工神經機器人系統。與在世界杯上亮相的腦控機械外骨骼相比,“神工一號”能夠真正實現大腦皮層與肌肉活動的同步耦合,做到身隨意動、思行合一。

  發布會現場,一位偏癱病人通過這一系統能夠“指揮”自己原本無法動作的肢體完成相應動作。項目主要負責人、天津大學精儀學院教授明東說,中風患者是因為中樞神經或者周邊神經受損,大腦無法發出正確指令,或者指令無法傳輸到周邊神經。這套系統不僅要正確、快速解碼腦部信號,“重塑”中樞神經,還仿生構筑了一條完整的“人工神經通路”,把人體受損的中樞神經和周邊神經連通起來。它需要首先提取體驗者的腦電數據,隨后通過腦電的異步“腦-機接口”技術模擬中樞神經通路,解碼體驗者的運動意念信息,進而驅動多級神經肌肉電刺激技術模擬周邊神經通路,刺激癱瘓肢體產生對應動作。

  該系統包括無創腦電傳感模塊、想象動作特征檢測模塊、運動意圖識別模塊、指令編碼接口模塊、刺激信息調理模塊、刺激電流輸出模塊6部分。體驗者需要把裝有電極的腦電探測器戴在頭部,并在患病肢體的肌肉上安裝電極。其中,“腦-機接口”可以無創讀取腦電信息,不再需要把芯片植入到大腦或者脊髓中,就可以較為準確地讀取人的意念。

  據明東介紹,腦控機械外骨骼是利用被動機械牽引,非肌肉主動收縮激活。而“神工一號”則利用神經肌肉電刺激,模擬神經沖動的電刺激引起肌肉產生主動收縮,帶動骨骼和關節產生自主動作,與人體自主運動原理一致。這一點對于病人來說意義重大,他們借助“神工一號”不僅能夠完成相應動作,還能加快康復進程。天津市人民醫院康復科主任、天津市康復醫學研究所所長杜金剛表示,這在康復醫學上是重大突破。

(編輯:SN067)

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