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作。研究人員多年來一直致力于開發能夠幫助這些病人自己完成一些任務的系統。
EPFL學習算法和系統實驗室的負責人Aude Billard教授說:"脊髓損傷的人通常會出現永久性的神經缺陷和嚴重的運動障礙,使他們甚至無法完成最簡單的任務,如抓取一個物體。機器人的協助可以幫助這些人恢復一部分靈活性。”
研究小組開發了一個計算機程序,可以利用病人大腦發出的電信號控制機器人。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機器人。這項研究已經發表在《通信·生物學》上。
為了開發他們的系統,研究人員從幾年前開發的一個機器人手臂入手。這種手臂可以左右來回移動,繞過其路徑上的障礙物,拿放它面前的物體。在研究中,研究員對機器人進行編程以避開障礙物,還升級了任務,如裝滿一杯水或推拉一個物體。
研究員還通過使用機器學習算法將一個給定的大腦信號與一個特定的任務聯系起來,然后將任務與機器人相聯系,讓機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障礙需要克服。該團隊還計劃將他們的算法用于另一種機器人,該機器人可以讀取幾種不同的信號,并將從大腦接收的數據與來自視覺運動功能的數據進行協調。
該研究論文題為"Customizing skills for assistive robotic manipulators, an inverse reinforcement learning approach with error-related potentials",已發表在《通信·生物學》期刊上。
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論文原文:https://www.nature.com/articles/s42003-021-02891-8