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輪椅“隨心而動(dòng)”?寶山上大這支團(tuán)隊(duì)讓“意念控制”走入現(xiàn)實(shí)

2021年08月09日09:23 |
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啥?用意念就能控制輪椅了?

坐上輪椅、頭戴裝備,手腳不動(dòng),操作者就能控制輪椅移動(dòng)。這是上海大學(xué)腦機(jī)工程研究中心的師生為記者演示的一幕。

這款“神奇”的輪椅就是師生們剛研制成功的一款新型“腦控輪椅”樣機(jī)。而輪椅能夠不借助外力移動(dòng)的奧秘,就藏在一副AR眼鏡、一頂能采集腦電波信號(hào)的“帽子”,以及輪椅后的解碼處理箱中。

當(dāng)AR眼鏡界面中的按鈕閃爍時(shí),操作者便可以用眼睛注視按鈕,按鈕變成紅色,標(biāo)志著該按鈕被選中,輪椅便會(huì)對(duì)應(yīng)前進(jìn)和停止。同時(shí)患者通過想象左手或者右手運(yùn)動(dòng),刺激自己的腦部神經(jīng)發(fā)出相應(yīng)的腦電信號(hào),經(jīng)過對(duì)腦電信號(hào)的成功檢測(cè)解碼,就能識(shí)別出操作者左右轉(zhuǎn)向的真實(shí)意圖。

上海大學(xué)機(jī)電工程與自動(dòng)化學(xué)院副教授高守瑋說:“腦電信號(hào)是極其微弱的,如果信號(hào)采集電路不過關(guān),微弱信號(hào)會(huì)被噪聲淹沒住,很難采集出想要的有效信息,所以采集非常重要。然后,解碼也極其重要,因?yàn)榧磿r(shí)是對(duì)有效信號(hào),也要通過復(fù)雜的解碼算法,才能識(shí)別出特定的信號(hào)模式!

研發(fā)團(tuán)隊(duì)表示,腦控輪椅早在幾年前已經(jīng)問世。他們這次是把運(yùn)動(dòng)想象技術(shù)和AR技術(shù)融合,讓“大腦所想”和“眼睛所看”結(jié)合,給腦控輪椅帶來了新的應(yīng)用場(chǎng)景。

這樣的設(shè)計(jì),不僅能讓雙手都無力的患者也可以控制輪椅,更重要的是,可以幫助腦梗、腦出血等這樣的腦卒中患者在實(shí)際家庭任務(wù)中,通過運(yùn)動(dòng)想象進(jìn)行操控,從而得到有效的大腦主動(dòng)康復(fù)訓(xùn)練!坝眠@款輪椅進(jìn)行訓(xùn)練,不停地想象左手或者右手動(dòng)作,患者就可以通過自己控制輪椅移動(dòng),這樣對(duì)應(yīng)大腦的區(qū)域就會(huì)得到相應(yīng)的訓(xùn)練,從而實(shí)現(xiàn)了大腦主動(dòng)的修復(fù),而不是肌體被動(dòng)的修復(fù)!备呤噩|介紹。

目前,腦卒中患者康復(fù)訓(xùn)練還是以被動(dòng)四肢訓(xùn)練為主,靜態(tài)的訓(xùn)練往往會(huì)使得患者失去耐心和信心。這款腦控輪椅還可以增強(qiáng)患者康復(fù)的自信心和樂趣。“戴上‘腦電帽’(腦電信號(hào)采集帽),患者在家里面可以坐在輪椅上,利用腦控方式繞過幾個(gè)障礙物,或者進(jìn)出幾個(gè)門,這樣在實(shí)際的任務(wù)場(chǎng)景下,就會(huì)強(qiáng)迫自己去想要進(jìn)行左手運(yùn)動(dòng)還是右手運(yùn)動(dòng),從而大腦的對(duì)應(yīng)區(qū)域就會(huì)得到相應(yīng)的訓(xùn)練!

據(jù)悉,該團(tuán)隊(duì)正在為這款基于腦機(jī)接口結(jié)合增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的腦控輪椅申請(qǐng)實(shí)用新型專利。同時(shí),團(tuán)隊(duì)研發(fā)的腳步還在繼續(xù),以讓它更加小型化、輕便化。

(來源:上海寶山)

(責(zé)編:葛俊俊、軒召強(qiáng))

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