用意念行走電子科大研發(fā)機器人讓癱瘓女警“站起來了”
在未來，癱瘓患者或許能夠跟正常人一樣擁有活動能力，這并不是幻想。日前，央視原創(chuàng)大型科技挑戰(zhàn)節(jié)目《機智過人》播出，一位癱瘓了12年的綿陽女警黃曼，就通過意念控制，借助外骨骼機器人圓了12年的站立之夢。
成都商報記者了解到，幫助黃曼圓夢的外骨骼機器人系由電子科大研發(fā)。昨日，成都商報記者從電子科技大學獲悉，這款曾幫助殘障人士站立，造型酷似人體下肢的外骨骼機器人現(xiàn)已提檔升級為第四代。它不僅能幫助患者站立，還能讓患者上下樓梯，甚至會自動計算臺階的高度，規(guī)劃步態(tài)。據(jù)了解，庫卡機器人，這款通過意念控制的外骨骼機器人，也是第五代腦電外骨骼機器人的雛形，目前仍在研發(fā)和完善中。
研發(fā)團隊相關(guān)負責人表示，這款四川造的第四代外骨骼機器人是科技發(fā)展助力社會進步的一個典型，也是人機交互智能轉(zhuǎn)化的顯著成果。未來，該款機器人將在服務(wù)社會經(jīng)濟、保障健康等方面作出貢獻。
意外
車禍致女警癱瘓12年丈夫想有一天能站著擁抱她
12年前婚禮當天的一場車禍，讓綿陽涪城公安分局的女民警黃曼成了高位截癱患者。此后的4400個日夜，她都只能臥病在床，生活無法自理。而多家醫(yī)院給出的診斷為：她此生已經(jīng)無法站立行走。
雖然她當時的丈夫，因為種種原因選擇了離開。但是，樂觀的黃曼沒有放棄生活，更沒有放棄自己。她自學了心理咨詢師，在2008年四川地震時搖著輪椅來到受災(zāi)現(xiàn)場，為當?shù)厝罕娬归_心理咨詢。
黃曼的堅強勇敢也讓她在2011年收獲了新戀情，并與現(xiàn)任丈夫郭強走進婚姻殿堂。此后，上千個日夜的陪伴和照顧，機器人維修，每天丈夫都要將她抱起放下二三十次，經(jīng)常累得大汗淋漓。他帶她走訪了很多名醫(yī)。醫(yī)生們都表示，從醫(yī)學角度上講，黃曼想要站起來幾乎不可能。郭強一直不愿放棄希望，他最大的心愿就是：好想有一天能站著擁抱她。
圓夢
外骨骼機器人酷似人體下肢用意念控制可上下樓梯
為幫黃曼和郭強圓夢，電子科技大學機器人研究中心外骨骼機器人研發(fā)團隊，決定用腦控裝置，讓她通過腦電波對模塊進行控制，從而向外骨骼機器人傳達指令，借助酷似人體下肢的外骨骼機器人幫助其站立。
研發(fā)團隊負責人程洪教授表示，外骨骼機器人的用途表現(xiàn)在兩方面，一是針對康復(fù)需要補償?shù)娜�，由機器帶著人的關(guān)節(jié)運動；另一方面，是機器隨著正常人的運動而運動。而黃曼使用的這套裝備，可以輔助她按正常人體仿生步態(tài)行走，進行康復(fù)訓(xùn)練，同時可以幫助她正常上下樓梯。通過一個頭盔，即可檢測黃曼的大腦神經(jīng)信號，信號將傳輸給外骨骼機器人，外骨骼機器人根據(jù)患者的意念展開行動，從而實現(xiàn)站立、行走。
那如何用意念控制外骨骼機器人呢？程洪教授介紹，這是腦-機接口技術(shù)，是一種不依賴于外圍神經(jīng)與肌肉的實時通信系統(tǒng)，它建立了腦電信號與機器人設(shè)備兩者間的直接聯(lián)系，通過對驅(qū)動源信號進行解碼與重新編碼，來實現(xiàn)外圍設(shè)備的控制。說得直白一點，即意念控制。
由于黃曼的腦電信號十分薄弱，在訓(xùn)練中多次失敗。研發(fā)團隊多次調(diào)整方案，通過無數(shù)次的嘗試和努力，加強訓(xùn)練的黃曼終于通過意念控制外骨骼機器人站了起來，圓了12年的站立夢。
預(yù)售
第三代外骨骼機器人可預(yù)售裸機費用20萬元左右
成都商報記者了解到，電子科大的外骨骼機器人研發(fā)始于2010年。從美國歸國不久的程洪教授帶領(lǐng)團隊從零開始，僅用了5年時間，就實現(xiàn)了在病人身上的穿戴測試，這是國外外骨骼機器人研發(fā)周期的1/3甚至1/6。也讓我國已經(jīng)成為繼美國、以色列和日本之后第四個成功研發(fā)外骨骼機器人的國家。目前已有100余位患者試用過外骨骼機器人。程洪介紹，目前的第四代機器人，可通過傳感器感知人體的運動意圖，工業(yè)機器人維修，然后把信息迅速傳遞給計算機，并通過控制模塊傳達命令行走。程洪說，這款機器人，還能幫助患者上下樓梯，它會自動計算臺階的高度，規(guī)劃步態(tài)，最終幫助使用者完成上下樓梯的動作。
令人驚喜的是，第三代外骨骼機器人現(xiàn)在可進行預(yù)售。裸機價格在20萬元左右（不包含任何前后期人工訓(xùn)練和護理費）。但第三代機器人不具備上下樓功能，也不能用意念控制，僅能實現(xiàn)助力行走功能。目前，程洪教授團隊正在研發(fā)第五代外骨骼機器人，它將實現(xiàn)完全用大腦意識控制外骨骼機器人執(zhí)行指令，這將是一個人工智能方面的重大突破。未來，該款機器人將有望在更廣闊范圍內(nèi)為社會經(jīng)濟、保障健康等方面作出貢獻。