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新一代“脑机外骨骼机器人”问世 穿上“盔甲”秒变“大力士”

2020-07-07 07:42:17 来源: 人民网 作者:

说起外骨骼系统,网上有许多相关的演示视频。日前,航天科工集团二院某研究所就研制出一款“脑机外骨骼机器人”。穿上这款“盔甲”,再瘦弱的人也会秒变“大力士”。

在该所试验室,笔者有幸体验了这款“脑机外骨骼机器人”的威力。戴上科技感十足的“头盔”后,笔者视野里便出现详细的操作界面,不用说话,只需用目光选择“搬运”功能后,中央处理终端便迅速捕获笔者意图,“脑机外骨骼机器人”辅助笔者轻而易举地搬起50公斤的重物。

项目负责人张利剑副总设计师对笔者说,“脑机外骨骼机器人”能够识别视觉皮层产生的脑电信号,从而实现“意念控制”。
为了研发这款产品,张利剑带领团队用了6年时间。最初的研发灵感,是源于10年前的一次国外观展经历。在那场展会上,张利剑第一次接触到“外骨骼机器人”。现场,外方技术人员运用“外骨骼机器人”轻松搬运重物的场景,令他印象深刻。
当时,在国内这项技术还处于一片空白。于是,张利剑萌发出制造外骨骼机器人的想法。面对技术与资料极度匮乏的现实窘境,张利剑勇挑重担,成立攻关组。经过苦心研发,国产“外骨骼机器人”终于问世。
在测试过程中,张利剑发现“外骨骼机器人”无法辅助人上下楼梯。他先是尝试在机器人手部安装控制开关,经过试验,这种操作方式在搬运货物时十分不便。之后,他又试着用声音控制,但声控系统反应迟缓。就在大家一筹莫展时,张利剑提出了一个新颖的想法——用脑电信号控制机器人。
虽然脑电信号传输速率快,但容易受到干扰。一次生活经历,让张利剑找到解决问题的方法。有一天下班回家,张利剑随手把金属头盔扣在手机上,手机信号彻底消失。这时候,他大脑里萌发出一个想法:“如果将信号接收器镶嵌在头盔内部,之前脑电信号受干扰的问题不就迎刃而解了吗?”
说干就干。没过几天,一款“脑意识头盔”成功诞生。当测试人员戴上“脑意识头盔”,产生的脑电信号成功指示外骨骼机器人动了起来。看到这一场景,大家惊喜不已。“虽然机器人动作幅度并不大,但能证明我们的努力方向是正确的。”张利剑说。
随后,张利剑带着团队的几位工程师开始调试程序、优化代码,对干扰噪声进行彻底清除,最终实现外骨骼机器人的稳定运行。产品定型后,张利剑将改进后的产品命名为“脑机外骨骼机器人”。
张利剑满怀信心地带着“脑机外骨骼机器人”参加世界机器人大会,并一举斩获“BCI脑机接口大赛创新创意奖”。
如果说世界机器人大会是一场首秀,那么陆军装备部举办的“超能勇士-2019”单兵外骨骼系统挑战赛就是一场大考。与国内诸多外骨骼机器人同台竞技中,“脑机外骨骼机器人”凭借操作方便、灵活机动等优点,一路过关斩将,最终夺得跨越障碍和弹药装填两个项目冠军。
载誉归来后,张利剑和团队没有停止研发的步伐,就在前不久,新一代“脑机外骨骼机器人”问世。张利剑说,相信在不久的将来,经过不断改进升级,质量更轻、功能更强、信息化程度更高的新型“脑机外骨骼机器人”会成为未来战场应用的“新宠”。
责任编辑: 桂楷东