腦卒中后偏癱的老人，通過“意念”控制機械臂給自己喂飯；上肢功能障礙的患者，借助“運動想象”驅(qū)動外骨骼進行康復(fù)訓(xùn)練——這些，并非科幻情節(jié)，而是常州大學(xué)“腦機融合與機器智能”團隊利用腦機接口技術(shù)正在實現(xiàn)的場景。
　　瞄準“自主進食”與“主動康復(fù)”兩大現(xiàn)實需求，該團隊已研發(fā)出智能助餐機器人系統(tǒng)與腦機接口上肢主動康復(fù)訓(xùn)練系統(tǒng)。目前，兩項成果均處于從實驗室樣機向產(chǎn)業(yè)化推進的關(guān)鍵階段。
　　“智能助餐機器人，主要面向養(yǎng)老機構(gòu)、社區(qū)日照中心及殘疾人康復(fù)機構(gòu)內(nèi)的失能群體?！眻F隊負責(zé)人鄒凌介紹，傳統(tǒng)人工喂食依賴高強度護理，且效率與體驗難以保障。團隊開發(fā)的系統(tǒng)，通過捕捉使用者“想吃飯”的腦電信號，解析其意圖，進而控制機械臂完成識別、取餐、喂食等一系列動作，將意念轉(zhuǎn)化為實實在在的行動。
　　據(jù)介紹，實現(xiàn)“意念控餐”需攻克三大難關(guān)：一是在日常復(fù)雜環(huán)境中穩(wěn)定采集并精準解析微弱的“進食意圖”腦電信號；二是通過機器視覺實時定位使用者嘴部，并協(xié)同機械臂實現(xiàn)柔順、安全、無遺撒的喂食動作；三是讓系統(tǒng)具備一定的自適應(yīng)能力，以適配不同用戶的身體條件與習(xí)慣偏好。該系統(tǒng)原型機已實現(xiàn)關(guān)鍵性能指標：基于腦電信號的飯菜選擇準確率超過80%，嘴部視覺識別準確率高于90%，單次喂食流程可在5秒內(nèi)完成。該成果正與相關(guān)養(yǎng)老、康復(fù)機構(gòu)接洽試點應(yīng)用。
　　腦機接口上肢主動康復(fù)系統(tǒng)，則重點服務(wù)于腦卒中后偏癱、脊髓損傷等導(dǎo)致上肢運動功能障礙的患者。該系統(tǒng)通過解碼患者進行“運動想象”時產(chǎn)生的腦電信號，驅(qū)動外骨骼輔助完成抓握、伸展等康復(fù)動作，變被動訓(xùn)練為“意念主導(dǎo)”的主動康復(fù)。目前，該系統(tǒng)完成“采集—解碼—執(zhí)行”全鏈路自主研發(fā)，正在開展臨床驗證。
　　技術(shù)突破的背后，是常州大學(xué)團隊20余年在神經(jīng)工程、機器智能等交叉領(lǐng)域的厚積薄發(fā)。團隊核心成員來自微電子、計算機、機械、醫(yī)學(xué)與健康工程等學(xué)院，形成了學(xué)科交融、梯隊合理的人才隊伍。
　　近年來，該團隊依托“人機智能與交互國際聯(lián)合實驗室”等平臺，與常州市第一人民醫(yī)院、常州市第二人民醫(yī)院、德安醫(yī)院、錢璟康復(fù)、博?？悼萍嫉扰R床單位及企業(yè)緊密合作，參與制定了7項國家及團體標準，包括國內(nèi)首個消費級腦機接口團體標準。