在即將到來的2014 世界杯足球賽上,人們(men) 將會(hui) 見證科技帶來的奇跡。那時,一位癱瘓的巴西人會(hui) 從(cong) 輪椅上站起來,踢出世界杯上的第一個(ge) 開場球。他能夠做到這一點,是因為(wei) 身上穿著一套腦波控製的機器人外骨架。
這套外骨架是一個(ge) 國際團隊多年努力的結果,其成員包括了科學家和工程師。它由慕尼黑技術大學的 Gorden Cheng 製造,其控製裝置是北卡羅萊納杜克大學的神經工程師 Miguel Nicolelis 及其團隊的成果。
在 Sao Paulo 的神經機器人康複實驗室,Miguel Nicolelis 在九位癱瘓患者身上試驗了外骨架。患者頭上帶著一個(ge) 配置了電極的帽子,可以收集他們(men) 的腦波。腦波信號傳(chuan) 輸到背包中的計算機解碼,用以驅動外骨架上的液壓傳(chuan) 動機。外骨架背包中的電池可以提供動力,能連續用上兩(liang) 個(ge) 小時。
“動作非常順暢”,Nicolelis 對衛報說,“這是人類的動作,而不是機器人的動作。”
他說,癱瘓患者很喜歡這套外骨架。在行走的時候,患者足部觸動腳底的感應器,而這個(ge) 信息會(hui) 傳(chuan) 輸到上臂的震動裝置。通過這樣的設定,大腦會(hui) 認為(wei) 接觸的感覺來自腳部。在實驗中,穿戴者感覺到雙腿在移動,並且接觸到了地麵。一位脊髓受損、無法感覺腿部動作的患者說,“我感覺自己在沙灘上行走,我接觸到了沙子。”
Nicolelis 將這種效果比作是“橡膠手錯覺”。這證明了他們(men) 的預測是正確的,即病人會(hui) 將外骨架當做是身體(ti) 的一部分。Nicolelis 認為(wei) 這種技術已經成熟,足以為(wei) 癱瘓病人日常所用,最終替換掉輪椅。
目前,這套外骨架已經進行了許多安全試驗,同時它也配備了多個(ge) 氣囊,以確保其安全可靠。為(wei) 了世界杯上的演示,Nicolelis 和同事還去足球比賽場地進行了測試,了解移動手機的信號是否會(hui) 影響到外骨架的正常運行。從(cong) 測試結果來看,外骨架受到電磁波的影響並不大。
愛丁堡大學的機器人學家 Sethu Vijayakumar 說,外骨架是癱瘓病人康複設備的自然進化,能夠充分利用人類和機器的能力。“這是將要發生,而且需要發生的事情。人類非常擅長高層次的決(jue) 策,理解複雜的場景,但是機器人非常善於(yu) 精確的、重複性的動作,” 他說,“外骨架可以把兩(liang) 者結合起來。”
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