腦控智臂機器人“哪吒”問世

孫玉松

臨近春節，天津大學智能醫學工程專業大一學生劉子恒用腦控機械臂握毛筆蘸墨一筆一劃地寫出“福”字后，驚喜地感嘆自己仿佛長出了三頭六臂。讓他具有如此“神來之筆”的是天大自主研發國際最大指令集高速腦控智臂機器人“哪吒”。

傳說中，勇敢的哪吒鬧海之處就位于天津的三岔河口;而今，哪吒的“三頭六臂”在天津大學從神話變為現實。這臺名為“哪吒”的腦控智臂機器人系統是天大神經工程團隊自主研發的腦機接口（BCI）系列最新成果。該技術通過創立超短SSVEP（200ms）和P300腦電波高效融合范式，設計時—頻—相混合編碼腦—機交互信息策略，針對極微弱腦電特征進行精細分辨與快速解碼，創造了目前頭皮腦電BCI在線控制最大指令集（108）的世界紀錄，最高信息傳輸速率達到238bits/min。依托上述關鍵技術突破，“哪吒”機器人系統破譯“執筆者”的腦電密碼，將腦控筆畫拓撲的視圖像素指令映射轉化為智能機械臂的6D空間坐標，在國際上首次實現了BCI信息輸出方式由“拼”到“寫”的重大變革。

下一步，腦控智臂機器人系統功能將進一步完善和拓展，對新一代人機混合智能與人機交互協作在臨床醫學等領域的發展與應用起到重要的推動作用。在航空航天與特種軍事等場合，“哪吒”也將為特殊人群提供肢體約束環境下的“第三只手”，助他們關鍵時的一“臂”之力，以完成更多更復雜的工作任務。