直接连接到部分瘫痪的男人大脑的机器人臂使他能够养活自己
两只机器人的手臂 - 一只手，另一只手，另一只刀子 - 坐在桌子前，坐在盘子上，盘子上有一块蛋糕。一个计算机化的声音宣布每个动作：“将叉子移至食物”和“缩回刀”。该男子部分瘫痪了，在某些提示下用左右拳头做出了微妙的动作，例如“选择切割位置”，以便机器将咬合大小的碎片切下来。现在：“将食物移到嘴里”，另一个微妙的手势将叉子与他的嘴对齐。
在不到90秒的时间内，一个上身流动性非常有限的人在大约30年内无法使用手指，刚刚用自己的头脑和一些智能的机器人手给自己甜点。
由约翰·霍普金斯应用物理实验室（APL）的研究人员在马里兰州劳雷尔（APL）和约翰·霍普金斯医学院的物理医学与康复部（PMR）领导的团队在杂志上发表了一篇论文。神经机构的前沿使用脑机界面（BMI）和一对模块化假肢。
BMI系统也有时也称为大脑计算机界面，提供了大脑和计算机之间的直接通信链接，该链接解码神经信号并“翻译”它们执行各种外部功能，从在屏幕上移动光标到现在享受一口蛋糕。在这个特殊的实验中，大脑的肌肉运动信号有助于控制机器人假肢。
一种新方法
该研究基于APL与PMR合作领导的神经科学，机器人技术和软件的15年以上研究，作为革命性假肢计划的一部分，该计划最初是由美国国防高级研究项目机构赞助的（DARPA）。新论文概述了共享控制的创新模型，该模型使人类能够以最少的心理输入来操纵一对机器人假体。
“这种共享的控制方法旨在利用脑机接口和机器人系统的内在功能，创造了'两全其美的环境中的最佳环境，用户可以个性化智能假体的行为，” Francesco Tenore博士说。APL研究和探索性开发部的高级项目经理。该论文的高级作者Tenore专注于神经界面和应用神经科学研究。
他补充说：“尽管我们的结果是初步的，但我们很高兴能使能力有限的用户真正控制越来越智能的辅助机。”
帮助残疾人
该论文的戴维·汉德曼（David Handelman）表示，本文中最重要的机器人技术进步之一是将机器人的自主权与人类的投入有限，而机器在大部分工作中都可以使用户自定义机器人行为以自己喜欢的方式。APL研究和探索性开发部的智能系统分支机构的第一作者和高级机器人主义者。
他解释说：“为了使机器人为功能降低的人执行类似人类的任务，他们需要类似人类的灵活性。类似人类的灵活性需要对复杂的机器人骨架进行复杂的控制。”“我们的目标是使用户轻松控制对特定任务最重要的几件事。”
PMR部项目首席研究员Pablo Celnik博士说：“人机相互作用该项目在该项目中表明，可以开发出帮助残疾人的潜在能力。”
关闭循环
尽管DARPA计划于2020年8月正式结束，但APL和Johns Hopkins医学院的团队继续与其他机构的同事合作，展示和探索该技术的潜力。
系统的下一次迭代可能会整合以前的研究，该研究发现感觉刺激截肢者使他们不仅能够感知幻影的肢体，还可以使用大脑的肌肉运动信号来控制假肢。理论是，添加直接传递到一个人的大脑的感觉反馈可以帮助他或她执行一些任务，而无需在当前实验中持续不断的视觉反馈。
Tenore说：“这项研究是这一理念的一个很好的例子，我们知道我们拥有所有的工具来证明这一复杂的日常生活活动，这是非贫困人士认为是理所当然的。”“许多挑战仍然存在，包括改进的任务执行，从准确性和时机上，以及闭环控制，而无需不断需要视觉反馈。”
Celnik补充说：“未来的研究将探索这些互动的界限，甚至超出了日常生活的基本活动。”
