通過意念控制義肢拿起一本書,這聽上去有些神奇,卻是在央視一套近期播出的《機智過人》節(jié)目中真實存在的一幕。
59歲的青海省湟中縣漢東鄉(xiāng)下麻爾村小學教師馬復興是這次的體驗者。4歲時沒了雙手,一輩子不知道手是什么感覺,兩個手臂夾著粉筆在黑板上寫字、畫圖和學生們游戲,但這并不妨礙馬老師成為“全國最美鄉(xiāng)村教師”。
假肢服務于人類,這早已不是新聞。很多殘障人士都有成功安裝假肢的先例。南非無雙腿運動員奧斯卡·皮斯托瑞斯借助雙假肢練習短跑,成為殘疾人100米、200米和400米短跑世界紀錄的保持者。
但普通假肢對于馬復興來說意義不大,因為他曾安過假肢,但不能抓取東西,“只不過是美觀一些罷了”。
而這次有些不同。在現(xiàn)場安上假肢后,馬老師訓練了十分鐘,開始用“手”拿一本書。普通人合攏五指輕易就能拿起書的動作,馬老師用了四五分鐘,但還是失敗了。觀眾懸起的心隨之而跌落。
智能義肢項目創(chuàng)始人韓壁丞博士曾經(jīng)給許多人安裝上假肢,對能否給馬老師安上假肢并沒有完全的把握,因為“馬老師先天就沒有手臂肌肉的感覺,可能不知道怎么用勁”。
再試!在技術(shù)人員的指導下,“手”靠近了書,一個一個地收攏“手指”,最后終于把書拿在了手里,抓了起來。全場觀眾爆以熱烈的掌聲,許多人的淚水奪眶而出,因為馬老師說:“有了一種生命的感覺。”
韓壁丞介紹了其中的原理,假肢由兩部分組成,第一部分是傳感部分,戴上假肢后傳感器會檢測馬老師胳膊上的非常微弱的神經(jīng)和肌肉信號;第二部分是機械部分,是完全仿制人的手,無論在力度、強度、重量上都和人手是一致的。
“這兩部分的背后是一套人工智能的算法,研究的是人體前臂上14條肌肉的信號強度?!?韓壁丞說,正常人手做動作是不同肌肉群的激發(fā),然后引起神經(jīng)信號的傳導。我們據(jù)此做了一個模型,讓它學習殘障人士的肌肉信號特點,從而讓假肢能按人的意愿活動。
其實早在19世紀70年代的英國,一個叫凱頓的年輕人在黑猩猩和狗的大腦上記錄到了“電火花運動”。2015年,美國加州大學的醫(yī)生設(shè)計了一頂可捕捉腦電波的帽子,并通過計算機程序破解腦電波、分離出控制腿部活動的部分,然后再把信號發(fā)出讓相應儀器刺激腿部肌肉,使癱瘓5年的男子“行走”。
據(jù)統(tǒng)計,目前我國各類殘疾人總數(shù)占據(jù)全國總?cè)丝诘?.34%,其中肢體殘疾的人數(shù)最多,占據(jù)總殘疾人口的29.07%,腦電波未來市場規(guī)模預計達2萬億美金。(作者:李大慶)