研究人员开发出非侵入性的假肢机器人手臂

科学家一直在研究假肢机械臂，以帮助失去四肢的人重新获得活动自由。但是，这些机器人手臂需要特殊的大脑植入物才能工作。现在，一组研究人员开发了一种新型的修复机器人手臂，不再需要这些植入物，而需要进行手术来植入它们。

卡耐基梅隆大学的研究人员与明尼苏达大学合作，首次证明了使用非侵入性脑机接口(BCI)来控制机器人手臂。使用这种非侵入性BCI，研究人员已经证明了不再需要通过手术植入BCI的方式，就可以使这一新技术对更多的患者开放。

用头脑移动机器人手臂

尽管机器人假体已经存在了一段时间，但这些都需要将BCI植入患者的大脑中。然而，将植入物插入人脑不仅需要最高的手术技巧和精度，而且还需要花费大量金钱。除此之外，这种手术还会使患者面临健康风险，例如感染甚至脑部损伤。因此，开发一种非侵入性BCI来控制这些假体一直是该技术的最大挑战之一。

“使用脑植入物的心理控制机器人设备已取得重大进展。这是一门优秀的科学，”研究团队负责人卡内基·梅隆(Carnegie Mellon)教授Bin He说。“但是无创性是最终目标。神经解码技术的进步和无创机器人手臂控制的实用性将对无创神经机器人的最终发展产生重大影响。”

他和他的团队一直在研究开发一种将大脑连接到机器人假肢的高保真，非侵入性方法的方法，但是这样做并不容易。以前的脑机接口无法可靠地解码神经信号，从而阻止了它们实时平滑地控制机器人肢体。为了克服这一挑战，团队转向了另一项被用于改善其他领域机器人技术的新技术-机器学习。(相关：工程师开发了可以收获生菜的“ Vegebot”。)

使用机器学习将人与机器联系起来

为了创建可以快速读取脑电波并实时控制机器人肢体的BCI，他和他的团队使用机器学习技术在大脑和机器人手臂之间建立了可靠的“连接”。使用此功能，该团队首次允许一个人实时控制机器人手臂，这一点通过让手臂跟随屏幕上的移动光标来演示。

尽管这种方法需要更多的用户培训，但研究人员证明，它可以将BCI学习提高大约60%。在相同的游标跟踪测试中，新方法的性能比以前的非侵入性BCI系统好500%。

到目前为止，该团队已经对68位身体健康的参与者进行了新的BCI技术测试，每个参与者最多参加了10场会议。随着初步试验的成功，该团队现在希望将来能够对实际患者进行临床试验。他们的希望是最终能够使该技术对需要它的人普及和经济。

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