6月19日电据新加坡《联合早报》19日报道,日本一家公司开发新科技,造出可通过思维控制的辅助式机器人套装和机器人肢体,可以帮助老年人和残疾人行走,以及帮助工人搬运重物体。
18日,在日本川崎市的展示会上,工作人员展示了这款脑控机器人手臂,并表演了如何使用思维控制机器人手臂。
在穿戴这类配件后,当佩戴者想要移动肢体时,大脑会向自身肢体发出动作信号,机器人配件能检测到通过皮肤流动的微弱电脉冲,然后以完全符合自然肢体的方式移动,提供佩戴者需要的支撑力。
意念控制技术原理
要想搞明白究竟是如何利用“意念”操控物体,首先必须要理解“脑电”的概念。“意念”操控,是利用人类的脑波操控,相关的科学研究已经超过半个世纪。通俗地讲,人类在进行各项生理活动时都在放电。心脏跳动时会产生1~2毫伏的电压,眼睛开闭会产生5~6毫伏的电压,而思考问题时大脑会产生0.2~1毫伏的电压。如果用科学仪器测量大脑的电位活动,那么在荧幕上就会显示出波浪一样的图形,这就是“脑波”。脑波活动具有一定的规律性特征,和大脑的意识存在某种程度的对应关系。人在兴奋、紧张、昏迷等不同状态之下,脑电波的频率会有明显的不同,约在1~40赫兹之间,依照不同的频率,脑波又被进一步分为、、、波。当人在一定的压力之下精神高度集中时,脑波的频率在12~38赫兹之间,这个波段被称为波,是“意识”层面的脑波;当人注意力下降,处于放松状态时,脑波的频率会下降到8~12赫兹,这被称为波;进入睡眠状态后,脑波频率进一步下降,被分为波(4~8赫兹)和波(0.5~4赫兹),它们分别反映的是人在“潜意识”和“无意识”阶段的状态。正是因为脑波具有这种随着情绪波动而变化的特性,人类对于脑波的开发利用成为了可能。电影《阿凡达》中所展现的实际上是一种叫做脑机接口的技术(Brain-ComputerInterface,简称BCI),是指在人脑与计算机等外部设备之间建立直接的连接通路。通过对于脑电信息的分析解读,将其进一步转化为相应的动作,这就是用“意念”操控物体的基本原理。
意念接收
核心原理就是利用了脑电波技术。将采集到的脑波信号通过传输到所使用的设备中,通过相应的软件来感受和测量脑电波,实现意念力互动操控。
意念处理
复合想象动作信息解析与处理。通过软件系统对采集的脑电波进行识别指令并作出解析处理。
脑—机交互接口
把所解析处理以后的复合信息转化能让机器运行系统的数据流。交互视觉、听觉、力觉、运动等。
机器感知系统
机器通过所具有的视觉感知、运行感知、位置感知、波形感知等等得到的信息进行交互。
机器运行系统
运行加速、减速、变换位置、方向等等所有一切能表达的物理运动。
机器原始代码
机器运行最基本的机器语言。
能源系统
机器运行的能量
运用广泛
当前
应用于游戏、人工神经康复。
目前,脑波相关的技术大多应用在医疗领域,例如治疗癫痫等脑部疾病的病人。此外,已经有多个科研机构宣称开发出了可以利用思维控制的义肢,但是,目前大多仍停留在实验室阶段。虽然人类对于脑波的研究已经有60多年,但是相关的科研成果一直没有能够进行大规模的商业化应用。一方面是由于人的大脑过于复杂,人类对于它的研究还比较初级,另一方面,脑波测量的困难也成为阻碍技术进一步发展的重要原因。人的大脑被紧紧包裹在头盖骨当中,头骨屏蔽掉了大量信号,能够传到外面的已经相当微弱,因此从外界测量就变得格外困难。在专业医疗领域,脑电波的测量要在患者头上装上十几个电极,并且涂满导电胶,十分麻烦。如此复杂的测量过程也阻碍脑波技术在民用市场推广,不过经过多年的技术积累,相关的技术终于在最近10年中取得了一些突破性进展。目前,硅谷创业公司Neurosky已经将庞大的脑波监测设备缩减至一个头戴式耳机的大小,并且仅仅需要一个金属触点就可以实现对于脑波的测量,这种便携式的设备也使脑波技术的大规模民用化成为可能。凭借这方面的技术优势,这家成立仅仅7年的公司迅速成长为行业内的领军企业。