(圖:Shutterstock/Victor Tangermann)

目前若要以大腦精準控制義肢的機械手臂或機器人,只能藉由置入電極或感測器至大腦內才能辦到。卡內基美隆大學(Carnegie Mellon University)的一組研究團隊,成功研發出一種裝置能免去危險的大腦植入步驟,且仍保持控制上的精準性。

腦波控制

一般來說,僅使用外部儀器在頭蓋骨外感測腦波訊號、解讀並控制機械手臂,通常會使控制上較不穩定。但根據研究團隊於《機器人科學》(Science Robotics)上發表的論文顯示,他們成功找到了方法結合腦外偵測的安全性和腦內植入的精準性,開啟了在未來完全使用腦波控制其他儀器的可能性。

此團隊將感測器與機器學習(machine learning)結合,訓練感測器能正確判讀腦波訊號,開發出可藉由腦波儀偵測大腦深層訊號的腦機介面(brain-computer interface)。為測試其系統是否成功,研發團隊以參與者控制機械手臂指向移動游標的表現進行判斷。結果顯示,此系統能協助參與者即時穩定的追蹤移動游標。

未來發展

此為首個能達到如此穩定控制性的非侵入式腦波控制機械手臂。研發團隊認為這不僅能幫助因疾病而無法控制其身體行動的患者,對所有的人都是有益的。參與研究的賀斌博士(Bin He)表示:「此研究成果是在非侵入式腦機介面研究的重要一步,該技術未來將有望成為如同智慧型手機一般,成為可協助所有人的普遍輔助技術。」

參考資料:

  1. Houser, K. (2019, June 20). New mind-controlled robot arm first to work without brain implant.  Futurism
  2. Edelman, B., et al., (2019, Jun 19). Noninvasive neuroimaging enhances continuous neural tracking for robotic device control. Science Robotics. DOI: 10.1126/scirobotics.aaw6844
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