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AI义肢 有技术 更有温度

2018-10-08 10:02 来源:科技日报 本报记者 李大庆

  通过意念控制义肢拿起一本书,这听上去有些神奇,却是在央视一套近期播出的《机智过人》节目中真实存在的一幕。

  59岁的青海省湟中县汉东乡下麻尔村小学教师马复兴是这次的体验者。4岁时没了双手,一辈子不知道手是什么感觉,两个手臂夹着粉笔在黑板上写字、画图和学生们游戏,但这并不妨碍马老师成为“全国最美乡村教师”。

  假肢服务于人类,这早已不是新闻。很多残障人士都有成功安装假肢的先例。南非无双腿运动员奥斯卡·皮斯托瑞斯借助双假肢练习短跑,成为残疾人100米、200米和400米短跑世界纪录的保持者。

  但普通假肢对于马复兴来说意义不大,因为他曾安过假肢,但不能抓取东西,“只不过是美观一些罢了”。

  而这次有些不同。在现场安上假肢后,马老师训练了十分钟,开始用“手”拿一本书。普通人合拢五指轻易就能拿起书的动作,马老师用了四五分钟,但还是失败了。观众悬起的心随之而跌落。

  智能义肢项目创始人韩壁丞博士曾经给许多人安装上假肢,对能否给马老师安上假肢并没有完全的把握,因为“马老师先天就没有手臂肌肉的感觉,可能不知道怎么用劲”。

  再试!在技术人员的指导下,“手”靠近了书,一个一个地收拢“手指”,最后终于把书拿在了手里,抓了起来。全场观众爆以热烈的掌声,许多人的泪水夺眶而出,因为马老师说:“有了一种生命的感觉。”

  韩壁丞介绍了其中的原理,假肢由两部分组成,第一部分是传感部分,戴上假肢后传感器会检测马老师胳膊上的非常微弱的神经和肌肉信号;第二部分是机械部分,是完全仿制人的手,无论在力度、强度、重量上都和人手是一致的。

  “这两部分的背后是一套人工智能的算法,研究的是人体前臂上14条肌肉的信号强度。” 韩壁丞说,正常人手做动作是不同肌肉群的激发,然后引起神经信号的传导。我们据此做了一个模型,让它学习残障人士的肌肉信号特点,从而让假肢能按人的意愿活动。

  其实早在19世纪70年代的英国,一个叫凯顿的年轻人在黑猩猩和狗的大脑上记录到了“电火花运动”。2015年,美国加州大学的医生设计了一顶可捕捉脑电波的帽子,并通过计算机程序破解脑电波、分离出控制腿部活动的部分,然后再把信号发出让相应仪器刺激腿部肌肉,使瘫痪5年的男子“行走”。

  据统计,目前我国各类残疾人总数占据全国总人口的6.34%,其中肢体残疾的人数最多,占据总残疾人口的29.07%,脑电波未来市场规模预计达2万亿美金。

(责任编辑:王蔚)

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