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用意念行走 電子科大研發的機器人讓癱瘓女警“站起來了”

作者:紅星新聞

在未來,癱瘓患者或許能夠跟正常人一樣擁有活動能力,這并不是幻想。日前,央視原創大型科技挑戰節目《機智過人》播出,一位癱瘓了12年的綿陽女警黃曼,就通過意念控制,借助外骨骼機器人圓了12年的“站立之夢”。

用意念行走 電子科大研發的機器人讓癱瘓女警“站起來了”

癱瘓12年的黃曼終于站立

成都商報記者了解到,幫助黃曼圓夢的外骨骼機器人系由電子科大研發。昨日,成都商報記者從電子科技大學獲悉,這款曾幫助殘障人士“站立”,造型酷似人體下肢的“外骨骼機器人”現已提檔更新為第四代。它不僅能幫助患者站立,還能讓患者上下樓梯,甚至會自動計算台階的高度,規劃步态。據了解,這款通過意念控制的外骨骼機器人,也是第五代腦電外骨骼機器人的雛形,目前仍在研發和完善中。

研發團隊相關負責人表示,這款四川造的“第四代外骨骼機器人”是科技發展助力社會進步的一個典型,也是人機互動智能轉化的顯著成果。未來,該款機器人将在服務社會經濟、保障健康等方面作出貢獻。

用意念行走 電子科大研發的機器人讓癱瘓女警“站起來了”

意外

車禍緻女警癱瘓12年 丈夫“想有一天能站着擁抱她”

12年前婚禮當天的一場車禍,讓綿陽涪城公安分局的女民警黃曼成了高位截癱患者。此後的4400個日夜,她都隻能卧病在床,生活無法自理。而多家醫院給出的診斷為:她此生已經無法站立行走。

雖然她當時的丈夫,因為種種原因選擇了離開。但是,樂觀的黃曼沒有放棄生活,更沒有放棄自己。她自學了心理咨詢師,在2008年四川地震時搖着輪椅來到受災現場,為當地群衆展開心理咨詢。

黃曼的堅強勇敢也讓她在2011年收獲了新戀情,并與現任丈夫郭強走進婚姻殿堂。此後,上千個日夜的陪伴和照顧,每天丈夫都要将她抱起放下二三十次,經常累得大汗淋漓。他帶她走訪了很多名醫。醫生們都表示,從醫學角度上講,黃曼想要站起來幾乎不可能。郭強一直不願放棄希望,他最大的心願就是:“好想有一天能站着擁抱她”。

圓夢

外骨骼機器人酷似人體下肢 用意念控制可上下樓梯

為幫黃曼和郭強圓夢,電子科技大學機器人研究中心外骨骼機器人研發團隊,決定用腦控裝置,讓她通過腦電波對子產品進行控制,進而向外骨骼機器人傳達指令,借助酷似人體下肢的外骨骼機器人幫助其站立。

研發團隊負責人程洪教授表示,外骨骼機器人的用途表現在兩方面,一是針對康複需要補償的人,由機器帶着人的關節運動;另一方面,是機器随着正常人的運動而運動。而黃曼使用的這套裝備,可以輔助她按正常人體仿生步态行走,進行康複訓練,同時可以幫助她正常上下樓梯。通過一個頭盔,即可檢測黃曼的大腦神經信号,信号将傳輸給外骨骼機器人,外骨骼機器人根據患者的意念展開行動,進而實作站立、行走。

那如何用意念控制外骨骼機器人呢?程洪教授介紹,這是腦-機接口技術,是一種不依賴于外圍神經與肌肉的實時通信系統,它建立了腦電信号與機器人裝置兩者間的直接聯系,通過對驅動源信号進行解碼與重新編碼,來實作外圍裝置的控制。說得直白一點,即“意念控制”。

由于黃曼的腦電信号十分薄弱,在訓練中多次失敗。研發團隊多次調整方案,通過無數次的嘗試和努力,加強訓練的黃曼終于通過意念控制外骨骼機器人站了起來,圓了12年的“站立”夢。

預售

第三代外骨骼機器人可預售 裸機費用20萬元左右

成都商報記者了解到,電子科大的外骨骼機器人研發始于2010年。從美國歸國不久的程洪教授帶領團隊從零開始,僅用了5年時間,就實作了在病人身上的穿戴測試,這是國外外骨骼機器人研發周期的1/3甚至1/6。也讓我國已經成為繼美國、以色列和日本之後第四個成功研發外骨骼機器人的國家。“目前已有100餘位患者試用過外骨骼機器人。”程洪介紹,目前的第四代機器人,可通過傳感器感覺人體的運動意圖,然後把資訊迅速傳遞給計算機,并通過控制子產品傳達指令行走。程洪說,這款機器人,還能幫助患者上下樓梯,它會自動計算台階的高度,規劃步态,最終幫助使用者完成上下樓梯的動作。

令人驚喜的是,第三代外骨骼機器人現在可進行預售。裸機價格在20萬元左右(不包含任何前後期人工訓練和護理費)。但第三代機器人不具備上下樓功能,也不能用意念控制,僅能實作助力行走功能。目前,程洪教授團隊正在研發第五代外骨骼機器人,它将實作完全用大腦意識控制外骨骼機器人執行指令,這将是一個人工智能方面的重大突破。未來,該款機器人将有望在更廣闊範圍内為社會經濟、保障健康等方面作出貢獻。

成都商報用戶端記者 趙雨欣 綜合央視 圖檔據電子科技大學

編輯丨張波

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