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天大纯意念控制人工神经康复机器人问世

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来源: 作者: 2019-05-17 00:33:40

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6月14日,技术人员在指导因中风偏瘫的董姓患者使用“神工一号”。

6月14日,在天津大学和天津市人民医院共同举办的“纯意念控制”人工神经康复机器人系统发表会上,因中风导致偏瘫的董女士只通过“想”,就能“指挥”自己本来无法动作的肢体“听话”地完成相应动作,实现了瘫痪病人身随便动,思行合一的梦想。这是天津大学神经工程研究团队和天津市人民医院联合研制的最新研究成果,起名为“神工一号”。

该技术历时10年,是国家863计划、“十二五”国家科技支撑计划和国家优秀青年科学基金重点支持项目,目前已拥有包括23项授权国家发明专利、1项软件著作权在内的自主知识产权集群,是全球首台适用于全肢体中风康复的“纯意念控制”人工神经机珍惜
器人系统。该项目主要负责人、天津大学精仪学院教授明东说,“我们不但要正确、快速解码脑部信号,‘重塑’中枢神经,还仿生构筑了一条完整的‘人工神经通路’,把人体受损的中枢神经(脑部)和周边神经(四肢)连通起来”。

该系统包括无创脑电传感模块、想象动作特点检测模块、运动意图辨认模块、指令编码接口模块、刺激信息调理模块、刺激电流输出模块6部份。体验者需要把装有电极的脑电探测器戴在头部,并在得病肢体的肌肉上安装电极,借助“神工一号”的连接,就可以用“意念”来“控制”自己本来无法行动的肢体了。

与在世界杯上亮相的脑控机械外骨骼相比,“神工一号”更能够体现出“纯意念”。体验者的“想象”并非只是单纯的控制命令,而是一种脑区激活方式,想象即为待实施的实际肢体动作,真正实现大脑皮层与肌肉活动的同步耦合。

另外,脑控机械外骨骼是利用被动机械牵引,非肌肉主动收缩激活。而“神工一号”则利用神经肌肉电刺激,模拟神经冲动的电刺激引发肌肉产生主动收缩,带动骨骼和关节产生自主动作,与人体自主运动原理一致。

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