美国猴子成功用大脑信号控制机器人行走

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日前，美日科学家进行了一次惊人试验——一只身在美国的母猴仅凭借其大脑的思维活动，竟成功地指挥一个身在日本的机器人在跑步机上行走。据悉，这是有史以来第一次通过大脑信号来“远程遥控”一个机器人行走。





猴脑插电极“远程遥控”



据报道，这项试验是由美国北卡罗来纳州杜克大学神经学专家米古尔·尼可雷里斯设计并执行的。据悉，参与试验的猴子身处美国北卡罗来纳州的实验室中，它是一只名为“艾多亚”的母猴，重约5.5公斤、高约81厘米。而被遥控的机器人位于日本京都县精华市的日本科学技术振兴机构，它重约91公斤、高1.52米。该机器人能模仿人类的运动，它能跳、蹲和踩，并能用其脚上埋植的传感器感知地面，当它被人推挤时，它也不会倒。
1月10日，试验正式进行。按照计划，研究人员让母猴“艾多亚”站在一台跑步机上走路，并在“艾多亚”大脑中植入多个电极，记录它250到300个神经元的活动。只要“艾多亚”的踝、膝、臀关节移动，部分神经元就会出现反应。而所有“艾多亚”大脑产生的电信号都将输入计算机，再通过高速网络传给远在日本京都的机器人，从而让机器人稳步行走。



边看屏幕边控制机器人



研究人员事先已对“艾多亚”训练了2个月，它才能用手抓住跑步机的支架真正熟练地在跑步机上直立行走。另外，由于“艾多亚”与日本机器人的重心不同，因此机器人的上半身在试验期间必须被悬挂在空中。



在1月10日的正式试验中，“艾多亚”的跑步机前面有一个巨大的屏幕，从而让“艾多亚”能亲眼同步看到机器人的腿脚运动情况。据悉，从“艾多亚”大脑发出信号到最后机器人的活动录像反馈回“艾多亚”，这之间的时间相差不到0.25秒。机器人的运动与猴子的感受几乎完全吻合。

用脑信号让机器人行走



试验开始后，“艾多亚”一边行走，一边好奇地盯着大屏幕上的那个机器人，它显然也吃惊地发现后者和它的步伐完全相同。来自猴子大脑的记录表明，“艾多亚”大脑中的一些神经元在控制它自己的腿，而一些神经元则在控制机器人的腿。



经过大约1小时的训练和观看反馈录像之后，研究人员突然停止了“艾多亚”的跑步机。令人吃惊的是，此时，“艾多亚”尽管身体已经停下，但它的眼睛仍死死地盯住屏幕上机器人的腿，并完全用自己大脑信号控制机器人继续走了3分钟！



瘫痪者有望靠脑行走



据报道，这是有史以来第一次通过大脑信号来“命令”一个机器人行走。据尼可雷里斯博士表示，试验是设计“大脑机器接口”的第一步。据悉，“大脑机器接口”是让人类或动物利用大脑活动来控制外在装备的系统，但至今还在寻找将电极安全植入人体大脑的办法。尼可雷里斯透露，在这次试验获得巨大成功之后，他正计划今年底研究出让四肢瘫痪的患者通过其思维来控制辅助装置，从而达到行走的目的。