一项在无创机器人设备控制领域的最新突破将给瘫痪患者和运动障碍患者带来福音。来自卡内基梅隆大学明尼苏达大学的研究团队研发出了世界上第一款精神控制机器人手臂，患者可以通过自己的意念来控制机器人手臂，而无需手术或侵入性手术来实现这一目标。
据外媒Tech Xplore报道，卡内基梅隆大学的研究人员和明尼苏达大学合作，在无创机器人设备控制领域取得了最新突破。研究团队利用无创的脑机接口（BCI）开发出了世界上首款精神控制机器人手臂。
据悉，这款精神控制机器人手臂将大大便利瘫痪患者和运动障碍患者，他们将能够通过自己的意念来控制机器人手臂，而无需手术或侵入性手术来实现这一目标。
这是第一次在人类受试者身上展示机器人手臂，该手臂具有连续跟踪计算机光标的能力，它能够在计算机光标在屏幕上移动时跟踪它。 使用非侵入性脑 - 计算机接口（BCI）已经可以做到仅使用从脑植入物感测到的信号来控制机器人装置的良好性能，当机器人设备可以被高精度控制时，就可以操作它们来完成各种日常任务。
利用新颖的传感和机器学习技术，研究人员能够访问大脑深处的信号，实现对机器人手臂的高分辨率控制。研究团队开发了一个系统，该系统可以处理在身体外部使用的传感器所产生的较低质量的信号。 他们能够结合使用新的传感技术和机器学习技术来捕获来自用户的信号，这些信号来自大脑深处，但没有通常非侵入性技术带有的“噪音”。
当前使用非侵入性外部传感而非脑部植入物的 BCI 接收到的信号通常包含更多噪声，导致分辨率较低且控制不够精确。因此，当仅使用大脑来控制机器人手臂时，非侵入性 BCI 将无法使用植入式装置。不过，现在 BCI 的研究人员已经取得了一定进展，他们关注少量或非侵入性技术。
开发侵入性较小甚至完全无创的技术是 BCI 研究的一大挑战，但这种非侵入性 BCI 技术如果成功，将为众多患者带来福音，未来也很有可能让更多普通人受益。
卡内基梅隆大学生物医学工程的受托人教授和部门负责人何斌（Bin He）认为，使用脑部植入物的精神控制机器人设备已经取得了重大进展，但非侵入性才是最终目标，神经解码的进步和无创机器人手臂控制的实用性将对非侵入性神经机器人的最终发展产生重大影响。
“尽管使用非侵入性信号存在技术挑战，但我们致力于将这种更加安全和经济的技术带给可以从中受益的人。这项工作代表了无创脑机接口的重要一步，这项技术有朝一日会成为一种普遍的辅助技术来帮助每个人“ ，何斌如是表达对这项技术的期望。
目前，该技术已经在 68 个健康的人类受试者中进行了测试（每个受试者最多 10 个疗程），包括虚拟设备控制和控制机器人手臂以进行持续追踪。该技术直接适用于患者，据悉该团队计划在不久的将来进行临床试验。
参考链接：
https://techxplore.com/news/2019-06-first-ever-successful-mind-controlled-robotic-arm.html
InfoQ记者
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