智能輪椅，想一想就能動(dòng)

小卡

因?yàn)榧膊』蛘呒怪軅c瘓的人十分痛苦，除了不能夠活動(dòng)以外，還可能失去了語(yǔ)言功能，徹底無(wú)法與外界溝通。然而，隨著科技的發(fā)展，研究者們利用這些癱瘓患者極其有限的活動(dòng)能力，例如眼球、舌頭或者大腦的活動(dòng)，來(lái)幫助他們達(dá)到操作輪椅或者電腦的目的，也給了一個(gè)他們可以表達(dá)自己思想的渠道。

眼球控制的輪椅

霍金是現(xiàn)代最偉大的理論物理學(xué)家，而他卻是一個(gè)殘疾人，必須依靠輪椅來(lái)完成移動(dòng)、說(shuō)話等日常行為。21歲時(shí)，霍金因?yàn)榛加斜R伽雷氏癥而肌肉萎縮，只有三根手指能夠活動(dòng)，后來(lái)又因?yàn)榉窝资チ苏f(shuō)話的能力。美國(guó)加利福尼亞的電腦工程師為霍金設(shè)計(jì)了一個(gè)高科技輪椅，讓他只需要用手指從輪椅自帶的屏幕上選擇詞匯便可以讓機(jī)器發(fā)出聲音，代替他說(shuō)話。可隨著病情加重，霍金的手指也失去了活動(dòng)能力，無(wú)法再操控計(jì)算機(jī)，與外界的溝通再次陷入了困境中。科學(xué)家們?cè)俳釉俚Z，又研究出了用眼睛控制的輪椅，解決了霍金手指無(wú)法移動(dòng)的問(wèn)題。

科學(xué)家們?cè)诨艚鸬难坨R上安裝了一個(gè)可以探測(cè)肌肉活動(dòng)的紅外線發(fā)射器以及偵測(cè)器。如果霍金想要說(shuō)“Hello”這個(gè)單詞，眼球通過(guò)控制的紅外線感應(yīng)器可以在屏幕上選定英文字母。當(dāng)選定“H”以后，霍金只要再動(dòng)動(dòng)眼球，屏幕上就會(huì)不斷顯示以“H”為首字母的單詞，當(dāng)“Hello”出現(xiàn)時(shí)，霍金再動(dòng)一下眼球，就能夠選定這個(gè)單詞。當(dāng)一句話所有的單詞都選定后，霍金便表達(dá)出了自己心中所想或者發(fā)出指令。

腦電波控制的輪椅

日本豐田公司制造出了一個(gè)能夠用腦電波控制的輪椅。這樣，殘疾人不用牽動(dòng)肌肉，就可以讓輪椅移動(dòng)。這種輪椅配備了一頂帽子，里面有5個(gè)電極，正好對(duì)應(yīng)著大腦的運(yùn)動(dòng)區(qū)域，其中有4個(gè)用來(lái)檢測(cè)與左右手活動(dòng)有關(guān)的腦電波，1個(gè)用來(lái)檢測(cè)與腿部活動(dòng)有關(guān)的腦電波。

電極讀出腦電波的信號(hào)后，會(huì)將這些信號(hào)輸入到與輪椅連接的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中。計(jì)算機(jī)對(duì)腦電波信號(hào)轉(zhuǎn)化的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后，便可以識(shí)別殘疾者的意圖，指導(dǎo)輪椅做出相應(yīng)的反應(yīng)。當(dāng)殘疾者想要抬起左手時(shí)，輪椅就會(huì)向左轉(zhuǎn)，殘疾者想要抬起右手時(shí)，輪椅就會(huì)向右轉(zhuǎn)，殘疾者想要走時(shí)，輪椅就會(huì)往前走。

為了保證輪椅執(zhí)行指令的準(zhǔn)確性，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)還能將腦電波的分析結(jié)果顯示在屏幕上，讓殘疾者可以與自己的意圖核實(shí)。一開始，殘疾者可能無(wú)法通過(guò)腦電波自如地操作輪椅，但一般進(jìn)行每天3小時(shí)，為期一周的訓(xùn)練后，他們對(duì)輪椅的控制精度可以達(dá)到95%。

舌頭控制的輪椅

四肢癱瘓者雖然從頸部以下都失去了活動(dòng)能力，但是他們中的大部分人的舌頭還可以活動(dòng)。之前也有研究者希望用類似于Siri這樣的語(yǔ)音系統(tǒng)幫助殘疾者操作輪椅，可是其大多聲音微弱，使語(yǔ)音系統(tǒng)無(wú)法成功識(shí)別他們的語(yǔ)言指令。于是，美國(guó)佐治亞理工學(xué)院的研究者們把目標(biāo)瞄準(zhǔn)了舌頭，設(shè)計(jì)了一套“舌驅(qū)動(dòng)器”。

舌驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)其實(shí)是一個(gè)有磁性鈦質(zhì)的迷你杠鈴，使用時(shí)需要穿過(guò)舌頭固定在舌頭上，從外觀看，使用者就如同穿了一個(gè)舌環(huán)。當(dāng)使用者移動(dòng)舌頭時(shí)，杠鈴就會(huì)讓他們口腔周圍的磁場(chǎng)發(fā)生變化。接著，使用者頭戴的耳機(jī)上的4個(gè)小型傳感器會(huì)探測(cè)到磁場(chǎng)的變化，并將這些信息以無(wú)線方式傳輸?shù)绞褂谜邤y帶的一個(gè)iPod上。最后，iPod會(huì)將磁場(chǎng)變化信息轉(zhuǎn)化為指令，發(fā)給電動(dòng)輪椅。除了操作輪椅，使用者還可以用舌驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)操作電腦，只需將iPod發(fā)送的信號(hào)傳到電腦上就可以，使用者能夠通過(guò)移動(dòng)舌頭來(lái)控制屏幕上的光標(biāo)。

已有22名健全者和11名四肢癱瘓者試用了該舌驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。在短短30分鐘的訓(xùn)練后，所有33名試用者都成功通過(guò)舌驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)完成了各種任務(wù)，而且隨著熟悉程度的增加，他們?cè)趲讉€(gè)星期以后能夠更自如地操作。除了動(dòng)動(dòng)舌頭以外，他們不用做任何事，就可以讓輪椅順利通過(guò)設(shè)置有障礙的通道，還能夠點(diǎn)擊筆記本電腦上的圖標(biāo)，玩游戲、看視頻、撥打電話號(hào)碼等。相比以往用口來(lái)操作輪椅的相似裝置，舌驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)不僅能夠保持同樣的精度，其速度還上升了3倍。