俄罗斯专家称:脑控制轮椅技术并非遥不可及

医疗健康 来源:科技日报 作者:亓科伟
2016
06/14
11:07
科技日报
作者:亓科伟
医疗健康

可以用意念控制的轮椅

能够像史蒂芬·霍金那样拥有一台自主控制的代步轮椅,是很多肢体残障人士梦寐以求的事,但其高昂的造价令人望而却步。不过,在俄国家核研究大学莫斯科工程物理学院机器人技术实验室主任叶甫盖尼·切宾教授看来,抛开复杂的语言输入系统不谈,未来普通人拥有一台脑控制的代步轮椅并非难事。

脑电波+语音+手势实现轮椅智能控制

切宾教授介绍,进行这项研究的初衷,是为下肢残疾且上肢功能较弱或完全丧失的残障人士,提供无需借助操纵杆的轮椅控制方式。研究人员对一台Titan LY-103-120电动轮椅进行了改造,加装了电脑操控系统,使用者可以通过佩戴脑机接口技术(BCI)头盔,以及语音指令、手势指令实现对轮椅的自主控制。

既然使用者至少具备一种操作方式,为什么还要选择三种指令共用,这些指令之间又是怎样做到互不干扰的呢?

项目负责人格列布解释,选择三种指令共用是为了提高操控的准确性和反应速度。例如,使用者可以用脑电波控制前进和后退,用手势控制转向。三种指令之间是平行关系,并不存在某一项优先指令,当指令间发生冲突时,则由系统判断哪项指令符合使用者真实意图。因此,编写系统判断三种指令的算法是该项目研究的关键。

模块化设计+学习功能为使用者打造专属系统

格列布介绍,未来该系统实际应用时,会根据每名患者的具体情况对操作方式进行调整,选取一种或多种指令。不论是选择哪些操作方式,都可共用同一款系统软件。无论哪种组合,脑控制都是主要操作方式;语音指令系统包括声音识别和反馈功能,为保证稳定性和避免植入后门,该系统为Java开源软件;手势指令系统使用C#语言编写,既可以识别预先存入数据库的2D和3D手势,也支持自建手势,考虑到不同患者的身体机能情况,该系统既支持手臂手腕较大幅度的手势,也支持手指小幅度的手势。

由于每个人在下达同一指令时脑电波有明显不同,因此在使用前系统需要对使用者的脑电波进行学习校准,以提高操控准确性,正确识别使用者意图。

得益于模块化设计和较强的学习能力,在实际应用中可以有效减少开发成本和调试时间,为使用者快速打造专属的轮椅操作系统。同时,其设计和生产成本也会大幅降低。据初步测算,未来大规模生产后,每部轮椅操作系统的售价有望控制在5千到1万美元内。

心理状态监测+远程控制确保使用者安全

切宾教授介绍,脑控制轮椅的安全性是项目研究关注的重点。未来控制系统会实时监测使用者的心理状态,在完成指令时会考虑使用者下达指令时处于积极、消极还是中立情绪,如果在消极情绪下发出指令,系统对其信任度会相应降低,直至切断控制。未来计划建立脑控制轮椅远程控制中心,通过UDP协议将每台轮椅的监测数据传送到服务器,在必要情况下可采取远程控制取代使用者自主控制,避免出现危险。

切宾教授介绍,按照项目计划,2016年脑控制轮椅项目将完成数据模型设计,并利用该数据模型采集三种控制指令大数据信息,通过大数据分析进一步提高系统识别指令和监测心理状态的准确性。之后半年到一年内,将邀请残障人士在专门医疗机构进行实际使用测试并完善设计,最终获得相关机构认证和生产许可。如果脑控制轮椅项目获得成功,该团队还将为残障人士研究其他脑控制设备。

来源:科技日报   作者:亓科伟

为你推荐

刘震任国家中医药管理局副局长资讯

刘震任国家中医药管理局副局长

任命刘震为国家中医药管理局副局长。

2026-09-20 16:37

手术机器人公司思博慧医宣布完成近亿元Pre-A+轮融资资讯

手术机器人公司思博慧医宣布完成近亿元Pre-A+轮融资

近日,思博慧医宣布完成近亿元Pre-A+轮融资。本轮由诺庾资本领投,浦东创投、片仔癀盈科基金、同杨基金、太湖空天动力启明星跟投。所获资金将主要用于全自动磁控介入手术机器人...

2026-09-20 15:35

国家卫健委、国家中医药管理局联合发布《关于进一步加强罕见病防治工作的通知》资讯

国家卫健委、国家中医药管理局联合发布《关于进一步加强罕见病防治工作的通知》

到2026年底前,各省、自治区、直辖市及新疆生产建设兵团均应当至少依托1家省属及以上医院开设罕见病门诊,辖区内300万人口以上的地市均应当至少依托1家医院开设罕见病门诊,安排...

2026-09-20 13:47

拜耳中国组织架构调整资讯

拜耳中国组织架构调整

首批区域总经理任命自2026年10月1日起生效。

2026-09-20 12:59

CAPItrue研究主要终点数据亮相2026 CSCO资讯

CAPItrue研究主要终点数据亮相2026 CSCO

引领中国HR+ HER2−晚期乳腺癌精准诊疗新范式

2026-09-20 10:45

神经科学前沿十问资讯

神经科学前沿十问

十问不是十个孤立热点,而是形成一条从认识脑,保护与修复脑,再到模拟与扩展脑的科学路径,生命科学、医学、人工智能与未来技术在此交汇。

2026-09-20 10:02

2016年-2025年:国内化学仿制药累计销售额TOP10资讯

2016年-2025年:国内化学仿制药累计销售额TOP10

从十年累计销售额来看,TOP10品种合计超过2400亿元,展现了中国仿制药市场雄厚的体量基础。其中,扬子江药业的地佐辛注射液以420 79亿元的累计销售额高居榜首,是榜单中唯一突...

2026-09-20 09:07

全球首个专家级通用医疗影像模型,一次识别146种病症资讯

全球首个专家级通用医疗影像模型,一次识别146种病症

9月18日消息,阿里巴巴达摩院与浙江大学医学院附属第一医院等机构研发出通用医疗影像AI模型DAMO RADAR,并登上国际顶级学术期刊《科学》(Science)。

2026-09-18 17:12

金斯瑞与礼来TuneLab达成合作,推动AI制药湿实验服务资讯

金斯瑞与礼来TuneLab达成合作,推动AI制药湿实验服务

根据协议,金斯瑞生物将向Lilly TuneLab参与企业提供湿实验服务,助力其快速生成实验数据,将AI预测转化为生物学验证数据,加速候选药物评估。

2026-09-18 15:51

医药工业发展十五五规划资讯

医药工业发展十五五规划

规模以上医药工业企业营业收入超过3 5万亿元,创新药产业规模增速年均达到20%以上,全球年销售额超10亿美元的品种数量达到5个以上;年营业收入超过100亿元的医药工业企业数量达...

2026-09-18 13:45

全球首个核药仿制药获完全批准资讯

全球首个核药仿制药获完全批准

9月14日,Curium宣布Bexlutry([177lu]氧奥曲肽,研发代号:PNT2003)获得FDA批准上市。该药物是Lutathera的仿制药,也是全球首个获批上市的核药仿制药。

2026-09-18 11:58

康方生物第4个ADC获批临床,加速布局IO+ADC方向资讯

康方生物第4个ADC获批临床,加速布局IO+ADC方向

近日,康方生物(9926 HK)宣布,其自主研发的创新双抗ADC药物AK158D1(EGFR Trop2 双抗ADC),已获得国家药品监督管理局药品审评中心批准,开展用于治疗晚期恶性实体瘤的I期临床研究。

2026-09-18 11:18

体内CAR-T出海资讯

体内CAR-T出海

近日,河北森朗生物科技有限公司(森朗生物)与美国Tempest Therapeutics(Tempest)签署独家选择权协议,授权Tempest可独家引进森朗生物CD7靶向慢病毒载体平台及多款体内CAR-T候选药物。

2026-09-17 17:15

迈英诺医药完成超 2 亿元 A 轮融资,全球首个局部给药泛 JAK / 泛 Trk 多靶点抑制剂进入中美 II 期临床资讯

迈英诺医药完成超 2 亿元 A 轮融资,全球首个局部给药泛 JAK / 泛 Trk 多靶点抑制剂进入中美 II 期临床

本轮融资由阳光融汇资本领投,厦门金圆产业链基金、厦门市心血管产业基金、博行资本、建发新兴投资、沃美达资本、朗煜投资、厦门高新投跟投

2026-09-17 16:23

华东医药携手美柏生物,ECM胶原蛋白MB007独家战略合作落地资讯

华东医药携手美柏生物,ECM胶原蛋白MB007独家战略合作落地

就细胞外基质(Extracellular Matrix,ECM)胶原蛋白MB007产品在中国市场达成独家战略合作

2026-09-17 16:17

全球范围内,达芬奇SP单孔手术系统首获新适应症资讯

全球范围内,达芬奇SP单孔手术系统首获新适应症

直观医疗近日宣布,达芬奇SP单孔手术系统经阴道妇科手术适应症已获得欧盟CE认证,这是该系统在全球范围内首次获批此适应症。

2026-09-17 16:17

赛诺菲上海外资研发创新中心正式揭牌,携手华山医院共建全球卓越转化中心 资讯

赛诺菲上海外资研发创新中心正式揭牌,携手华山医院共建全球卓越转化中心

赛诺菲加码中国创新,推动本土科研加速临床转化

2026-09-17 16:00

2026上半年:创新医药企业营业收入TOP10 VS 创新医疗器械企业营业收入TOP10资讯

2026上半年:创新医药企业营业收入TOP10 VS 创新医疗器械企业营业收入TOP10

在生物医药及医疗器械领域,创新性通常被视为企业实现长期成长的核心价值驱动。

2026-09-17 15:51

《医药代表管理办法》备案政策问答(二),非首次备案医药代表因学历、专业不符合《办法》规定可否备案资讯

《医药代表管理办法》备案政策问答(二),非首次备案医药代表因学历、专业不符合《办法》规定可否备案

9月16日,国家医药代表备案平台发布《备案政策问答(二)》。国家药监局收集、整理了部分与备案相关的问题,进行解答。

2026-09-17 11:08

字节跳动Anew Labs完成2.9亿美元融资资讯

字节跳动Anew Labs完成2.9亿美元融资

本轮融资由原红杉中国HSG、IDG资本和高瓴投资领投,五源资本担任联合领投方。其他投资者还包括高榕创投、春华创投、博裕资本,以及战略投资者SBP Group和国资背景的上海未来产...

2026-09-17 10:36