在即將到來(lái)的2014 世界杯足球賽上,人們將會(huì)見(jiàn)證科技帶來(lái)的奇跡。那時(shí),一位癱瘓的巴西人會(huì)從輪椅上站起來(lái),踢出世界杯上的第一個(gè)開(kāi)場(chǎng)球。他能夠做到這一點(diǎn),是因?yàn)樯砩洗┲惶啄X波控制的機(jī)器人外骨架。
這套外骨架是一個(gè)國(guó)際團(tuán)隊(duì)多年努力的結(jié)果,其成員包括了科學(xué)家和工程師。它由慕尼黑技術(shù)大學(xué)的 Gorden Cheng 制造,其控制裝置是北卡羅萊納杜克大學(xué)的神經(jīng)工程師 Miguel Nicolelis 及其團(tuán)隊(duì)的成果。
在 Sao Paulo 的神經(jīng)機(jī)器人康復(fù)實(shí)驗(yàn)室,Miguel Nicolelis 在九位癱瘓患者身上試驗(yàn)了外骨架。患者頭上帶著一個(gè)配置了電極的帽子,可以收集他們的腦波。腦波信號(hào)傳輸?shù)奖嘲械挠?jì)算機(jī)解碼,用以驅(qū)動(dòng)外骨架上的液壓傳動(dòng)機(jī)。外骨架背包中的電池可以提供動(dòng)力,能連續(xù)用上兩個(gè)小時(shí)。
“動(dòng)作非常順暢”,Nicolelis 對(duì)衛(wèi)報(bào)說(shuō),“這是人類(lèi)的動(dòng)作,而不是機(jī)器人的動(dòng)作。”
他說(shuō),癱瘓患者很喜歡這套外骨架。在行走的時(shí)候,患者足部觸動(dòng)腳底的感應(yīng)器,而這個(gè)信息會(huì)傳輸?shù)缴媳鄣恼饎?dòng)裝置。通過(guò)這樣的設(shè)定,大腦會(huì)認(rèn)為接觸的感覺(jué)來(lái)自腳部。在實(shí)驗(yàn)中,穿戴者感覺(jué)到雙腿在移動(dòng),并且接觸到了地面。一位脊髓受損、無(wú)法感覺(jué)腿部動(dòng)作的患者說(shuō),“我感覺(jué)自己在沙灘上行走,我接觸到了沙子。”
Nicolelis 將這種效果比作是“橡膠手錯(cuò)覺(jué)”。這證明了他們的預(yù)測(cè)是正確的,即病人會(huì)將外骨架當(dāng)做是身體的一部分。Nicolelis 認(rèn)為這種技術(shù)已經(jīng)成熟,足以為癱瘓病人日常所用,最終替換掉輪椅。
目前,這套外骨架已經(jīng)進(jìn)行了許多安全試驗(yàn),同時(shí)它也配備了多個(gè)氣囊,以確保其安全可靠。為了世界杯上的演示,Nicolelis 和同事還去足球比賽場(chǎng)地進(jìn)行了測(cè)試,了解移動(dòng)手機(jī)的信號(hào)是否會(huì)影響到外骨架的正常運(yùn)行。從測(cè)試結(jié)果來(lái)看,外骨架受到電磁波的影響并不大。
愛(ài)丁堡大學(xué)的機(jī)器人學(xué)家 Sethu Vijayakumar 說(shuō),外骨架是癱瘓病人康復(fù)設(shè)備的自然進(jìn)化,能夠充分利用人類(lèi)和機(jī)器的能力。“這是將要發(fā)生,而且需要發(fā)生的事情。人類(lèi)非常擅長(zhǎng)高層次的決策,理解復(fù)雜的場(chǎng)景,但是機(jī)器人非常善于精確的、重復(fù)性的動(dòng)作,” 他說(shuō),“外骨架可以把兩者結(jié)合起來(lái)。”
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