南大学者发明意念控制机器人 高龄老人遥控生活

首页 > 教育新闻 > 教育新闻阅读/2013-04-16 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

利用意识,就能控制电视开关、拨打电话;身体稍稍倾斜,轮椅就能引领你轻松散步,躲过障碍;动用意念就能控制机器手脚为自己做事 这可不是魔术师的幻术,由南开大学信息技术科学学院教师段峰研发的 多功能步行助力服务机器人 技术喜获成功,它可帮助行动不便的空巢老人实现 遥控 生活。

行动不便是高龄老人的首要难题,世界卫生组织调查显示,失去步行能力的老人会在半年内迅速失去其他生活能力。而当前城市多数家庭都是独生子女,工作也较为繁忙,谁来照顾数量庞大的老年人呢?步行辅助机器人的普及势在必行。 段峰解释自己的科研初衷。

多功能步行助力服务机器人 是针对老年人步行特点研制的,形似轮椅但要比轮椅复杂得多,可推可坐。老年人双手握住力柄,身体只需稍稍倾斜,多功能助力轮椅便能识别出你的运动意图,引领你前往目的地,不仅在转弯、上坡时提供助力,还能有效躲过途中障碍物。

我们在日本做实验时,亲眼看到一位平时只能走3~5米的老人,在使用了我们的机器人后,可以在室内自由行走。 段峰欣喜地说。

他说,现有的老年人代步产品大多采用手柄或按钮控制轮椅移动,比较适合残疾人使用,老年人反应慢,存在较大的安全隐患。 多功能步行助力服务机器人 针对老年人的认知特点,根据实际需要提供助力,实现了零转弯半径,大大提高了安全性。

同时,段峰这款多功能助力机器人最大的特点还有 智能化 。在段峰教授的实验室,课题组研究人员展示了使用效果:一位女性头戴黑色耳机,轻轻微笑便拨通了记者的电话;而将巴掌大小的电子芯片贴在手臂上,功能性电刺激可让失能器官灵活行动。

段峰介绍,这是基于机器人技术和医学技术,通过一块贴在人体皮肤上的微小电子芯片来实现的,可用来识别人的意图,控制电子或机械设备工作,能使残疾人轻松地使用假手写字、吃饭、拿物品。段峰说,人控制肢体运动时,相应指令从大脑以电冲动的形式经过脊髓、运动神经传给肌肉,致使神经肌肉接头处的突触发生电化学反应,使得肌肉产生收缩,同时产生表面肌电信号,人根据自身意识控制不同肌肉产生运动时,相应的表面肌电信号也不同。因此,通过识别人体不同肌肉的肌电信号特征值,可以有效地获得人的不同意图,从而支配机器做出相应动作。

目前,这项专门为空巢老人、医院、养老院设计研发的科技成果正在申请专利,具备投入市场批量生产的技术条件,成本甚至可降至万元以内,将有望为全国亿万老年人带来福音。段峰还在运用这一技术研发电刺激足下垂治疗仪、肌电假手、游戏柄、智能开关等,现已进入临床试验及产品认证阶段。

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