脑控智臂机器人“哪吒”问世

孙玉松

临近春节，天津大学智能医学工程专业大一学生刘子恒用脑控机械臂握毛笔蘸墨一笔一划地写出“福”字后，惊喜地感叹自己仿佛长出了三头六臂。让他具有如此“神来之笔”的是天大自主研发国际最大指令集高速脑控智臂机器人“哪吒”。

传说中，勇敢的哪吒闹海之处就位于天津的三岔河口;而今，哪吒的“三头六臂”在天津大学从神话变为现实。这台名为“哪吒”的脑控智臂机器人系统是天大神经工程团队自主研发的脑机接口（BCI）系列最新成果。该技术通过创立超短SSVEP（200ms）和P300脑电波高效融合范式，设计时—频—相混合编码脑—机交互信息策略，针对极微弱脑电特征进行精细分辨与快速解码，创造了目前头皮脑电BCI在线控制最大指令集（108）的世界纪录，最高信息传输速率达到238bits/min。依托上述关键技术突破，“哪吒”機器人系统破译“执笔者”的脑电密码，将脑控笔画拓扑的视图像素指令映射转化为智能机械臂的6D空间坐标，在国际上首次实现了BCI信息输出方式由“拼”到“写”的重大变革。

下一步，脑控智臂机器人系统功能将进一步完善和拓展，对新一代人机混合智能与人机交互协作在临床医学等领域的发展与应用起到重要的推动作用。在航空航天与特种军事等场合，“哪吒”也将为特殊人群提供肢体约束环境下的“第三只手”，助他们关键时的一“臂”之力，以完成更多更复杂的工作任务。