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脑控制轮椅并非遥不可及

文章来源:科技日报发布日期:2016-06-13浏览次数:2157

能够像史蒂芬·霍金那样拥有一台自主控制的代步轮椅,是很多肢体残障人士梦寐以求的事,但其高昂的造价令人望而却步。不过,在俄国家核研究大学莫斯科工程物理学院机器人技术实验室主任叶甫盖尼·切宾教授看来,抛开复杂的语言输入系统不谈,未来普通人拥有一台脑控制的代步轮椅并非难事。 

格列布介绍,未来该系统实际应用时,会根据每名患者的具体情况对操作方式进行调整,选取一种或多种指令。不论是选择哪些操作方式,都可共用同一款系统软件。无论哪种组合,脑控制都是主要操作方式;语音指令系统包括声音识别和反馈功能,为保证稳定性和避免植入后门,该系统为Java开源软件;手势指令系统使用C#语言编写,既可以识别预先存入数据库的2D和3D手势,也支持自建手势,考虑到不同患者的身体机能情况,该系统既支持手臂手腕较大幅度的手势,也支持手指小幅度的手势。
由于每个人在下达同一指令时脑电波有明显不同,因此在使用前系统需要对使用者的脑电波进行学习校准,以提高操控准确性,正确识别使用者意图。
得益于模块化设计和较强的学习能力,在实际应用中可以有效减少开发成本和调试时间,为使用者快速打造专属的轮椅操作系统。同时,其设计和生产成本也会大幅降低。据初步测算,未来大规模生产后,每部轮椅操作系统的售价有望控制在5千到1万美元内。
心理状态监测+远程控制确保使用者安全
切宾教授介绍,脑控制轮椅的安全性是项目研究关注的重点。未来控制系统会实时监测使用者的心理状态,在完成指令时会考虑使用者下达指令时处于积极、消极还是中立情绪,如果在消极情绪下发出指令,系统对其信任度会相应降低,直至切断控制。未来计划建立脑控制轮椅远程控制中心,通过UDP协议将每台轮椅的监测数据传送到服务器,在必要情况下可采取远程控制取代使用者自主控制,避免出现危险。
切宾教授介绍,按照项目计划,2016年脑控制轮椅项目将完成数据模型设计,并利用该数据模型采集三种控制指令大数据信息,通过大数据分析进一步提高系统识别指令和监测心理状态的准确性。之后半年到一年内,将邀请残障人士在专门医疗机构进行实际使用测试并完善设计,终获得相关机构认证和生产许可。