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用意念行走 电子科大研发机器人让瘫痪女警“站

在未来,瘫痪患者或许能够跟正常人一样拥有活动能力,这并不是幻想。日前,央视原创大型科技挑战节目《机智过人》播出,一位瘫痪了12年的绵阳女警黄曼,就通过意念控制,借助外骨骼机器人圆了12年的“站立之梦”。

成都商报记者了解到,帮助黄曼圆梦的外骨骼机器人系由电子科大研发。昨日,成都商报记者从电子科技大学获悉,这款曾帮助残障人士“站立”,造型酷似人体下肢的“外骨骼机器人”现已提档升级为第四代。它不仅能帮助患者站立,还能让患者上下楼梯,甚至会自动计算台阶的高度,规划步态。据了解,这款通过意念控制的外骨骼机器人,也是第五代脑电外骨骼机器人的雏形,目前仍在研发和完善中。

研发团队相关负责人表示,这款四川造的“第四代外骨骼机器人”是科技发展助力社会进步的一个典型,也是人机交互智能转化的显着成果。未来,该款机器人将在服务社会经济、保障健康等方面作出贡献。

成都商报记者 赵雨欣 综合央视

图片据电子科技大学

意外

车祸致女警瘫痪12年 丈夫“想有一天能站着拥抱她”

12年前婚礼当天的一场车祸,让绵阳涪城公安分局的女民警黄曼成了高位截瘫患者。此后的4400个日夜,她都只能卧病在床,生活无法自理。而多家医院给出的诊断为:她此生已经无法站立行走。

虽然她当时的丈夫,因为种种原因选择了离开。但是,乐观的黄曼没有放弃生活,更没有放弃自己。她自学了心理咨询师,在2008年四川地震时摇着轮椅来到受灾现场,为当地群众展开心理咨询。

黄曼的坚强勇敢也让她在2011年收获了新恋情,并与现任丈夫郭强走进婚姻殿堂。此后,上千个日夜的陪伴和照顾,每天丈夫都要将她抱起放下二三十次,经常累得大汗淋漓。他带她走访了很多名医。医生们都表示,从医学角度上讲,黄曼想要站起来几乎不可能。郭强一直不愿放弃希望,他最大的心愿就是:“好想有一天能站着拥抱她”。

圆梦

外骨骼机器人酷似人体下肢 用意念控制可上下楼梯

为帮黄曼和郭强圆梦,电子科技大学机器人研究中心外骨骼机器人研发团队,决定用脑控装置,让她通过脑电波对模块进行控制,从而向外骨骼机器人传达指令,借助酷似人体下肢的外骨骼机器人帮助其站立。

研发团队负责人程洪教授表示,外骨骼机器人的用途表现在两方面,一是针对康复需要补偿的人,由机器带着人的关节运动;另一方面,是机器随着正常人的运动而运动。而黄曼使用的这套装备,可以辅助她按正常人体仿生步态行走,进行康复训练,同时可以帮助她正常上下楼梯。通过一个头盔,即可检测黄曼的大脑神经信号,信号将传输给外骨骼机器人,外骨骼机器人根据患者的意念展开行动,从而实现站立、行走。

那如何用意念控制外骨骼机器人呢?程洪教授介绍,这是脑-机接口技术,是一种不依赖于外围神经与肌肉的实时通信系统,它建立了脑电信号与机器人设备两者间的直接联系,通过对驱动源信号进行解码与重新编码,来实现外围设备的控制。说得直白一点,即“意念控制”。

由于黄曼的脑电信号十分薄弱,在训练中多次失败。研发团队多次调整方案,通过无数次的尝试和努力,加强训练的黄曼终于通过意念控制外骨骼机器人站了起来,圆了12年的“站立”梦。

预售

第三代外骨骼机器人可预售 裸机费用20万元左右

成都商报记者了解到,电子科大的外骨骼机器人研发始于2010年。从美国归国不久的程洪教授带领团队从零开始,仅用了5年时间,就实现了在病人身上的穿戴测试,这是国外外骨骼机器人研发周期的1/3甚至1/6。也让我国已经成为继美国、以色列和日本之后第四个成功研发外骨骼机器人的国家。“目前已有100余位患者试用过外骨骼机器人。”程洪介绍,目前的第四代机器人,可通过传感器感知人体的运动意图,然后把信息迅速传递给计算机,并通过控制模块传达命令行走。程洪说,这款机器人,还能帮助患者上下楼梯,它会自动计算台阶的高度,规划步态,最终帮助使用者完成上下楼梯的动作。

令人惊喜的是,第三代外骨骼机器人现在可进行预售。裸机价格在20万元左右(不包含任何前后期人工训练和护理费)。但第三代机器人不具备上下楼功能,也不能用意念控制,仅能实现助力行走功能。目前,程洪教授团队正在研发第五代外骨骼机器人,它将实现完全用大脑意识控制外骨骼机器人执行指令,这将是一个人工智能方面的重大突破。未来,该款机器人将有望在更广阔范围内为社会经济、保障健康等方面作出贡献。

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