“意念控制”真的來了！通過大腦信號(hào)，機(jī)器人可幫助癱瘓病人做多種任務(wù)

四肢癱瘓的病人是被自己身體禁錮的“囚犯”，不能說話，甚至是做最輕微的動(dòng)作。研究人員多年來一直致力于開發(fā)能夠幫助這些病人自己完成一些任務(wù)的系統(tǒng)。

EPFL學(xué)習(xí)算法和系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室的負(fù)責(zé)人Aude Billard教授說："脊髓損傷的人通常會(huì)出現(xiàn)永久性的神經(jīng)缺陷和嚴(yán)重的運(yùn)動(dòng)障礙，使他們甚至無法完成最簡(jiǎn)單的任務(wù)，如抓取一個(gè)物體。機(jī)器人的協(xié)助可以幫助這些人恢復(fù)一部分靈活性。”

研究小組開發(fā)了一個(gè)計(jì)算機(jī)程序，可以利用病人大腦發(fā)出的電信號(hào)控制機(jī)器人。不需要語音控制或觸摸功能，病人只需用他們的思想就可以移動(dòng)機(jī)器人。這項(xiàng)研究已經(jīng)發(fā)表在《通信·生物學(xué)》上。

為了開發(fā)他們的系統(tǒng)，研究人員從幾年前開發(fā)的一個(gè)機(jī)器人手臂入手。這種手臂可以左右來回移動(dòng)，繞過其路徑上的障礙物，拿放它面前的物體。在研究中，研究員對(duì)機(jī)器人進(jìn)行編程以避開障礙物，還升級(jí)了任務(wù)，如裝滿一杯水或推拉一個(gè)物體。

研究員還通過使用機(jī)器學(xué)習(xí)算法將一個(gè)給定的大腦信號(hào)與一個(gè)特定的任務(wù)聯(lián)系起來，然后將任務(wù)與機(jī)器人相聯(lián)系，讓機(jī)器人做病人所想的事情。

研究人員希望最終能用他們的算法來控制輪椅。目前，仍有很多工程上的技術(shù)障礙需要克服。該團(tuán)隊(duì)還計(jì)劃將他們的算法用于另一種機(jī)器人，該機(jī)器人可以讀取幾種不同的信號(hào)，并將從大腦接收的數(shù)據(jù)與來自視覺運(yùn)動(dòng)功能的數(shù)據(jù)進(jìn)行協(xié)調(diào)。

該研究論文題為"Customizing skills for assistive robotic manipulators, an inverse reinforcement learning approach with error-related potentials"，已發(fā)表在《通信·生物學(xué)》期刊上。

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論文原文：https://www.nature.com/articles/s42003-021-02891-8

標(biāo)簽： 大腦信號(hào) 意念控制