新一代「腦機外骨骼機器人」問世 穿上「盔甲」秒變「大力士」

說起外骨骼系統，網上有許多相關的演示視頻。日前，航天科工集團二院某研究所就研製出一款「腦機外骨骼機器人」。穿上這款「盔甲」，再瘦弱的人也會秒變「大力士」。

在該所試驗室，筆者有幸體驗了這款「腦機外骨骼機器人」的威力。戴上科技感十足的「頭盔」後，筆者視野裡便出現詳細的操作界面，不用說話，只需用目光選擇「搬運」功能後，中央處理終端便迅速捕獲筆者意圖，「腦機外骨骼機器人」輔助筆者輕而易舉地搬起50公斤的重物。

項目負責人張利劍副總設計師對筆者說，「腦機外骨骼機器人」能夠識別視覺皮層產生的腦電信號，從而實現「意念控制」。

為了研發這款產品，張利劍帶領團隊用了6年時間。最初的研發靈感，是源於10年前的一次國外觀展經歷。在那場展會上，張利劍第一次接觸到「外骨骼機器人」。現場，外方技術人員運用「外骨骼機器人」輕鬆搬運重物的場景，令他印象深刻。

當時，在國內這項技術還處於一片空白。於是，張利劍萌發出製造外骨骼機器人的想法。面對技術與資料極度匱乏的現實窘境，張利劍勇挑重擔，成立攻關組。經過苦心研發，國產「外骨骼機器人」終於問世。

在測試過程中，張利劍發現「外骨骼機器人」無法輔助人上下樓梯。他先是嘗試在機器人手部安裝控制開關，經過試驗，這種操作方式在搬運貨物時十分不便。之後，他又試著用聲音控制，但聲控系統反應遲緩。就在大家一籌莫展時，張利劍提出了一個新穎的想法——用腦電信號控制機器人。

雖然腦電信號傳輸速率快，但容易受到幹擾。一次生活經歷，讓張利劍找到解決問題的方法。有一天下班回家，張利劍隨手把金屬頭盔扣在手機上，手機信號徹底消失。這時候，他大腦裡萌發出一個想法：「如果將信號接收器鑲嵌在頭盔內部，之前腦電信號受幹擾的問題不就迎刃而解了嗎？」

說幹就幹。沒過幾天，一款「腦意識頭盔」成功誕生。當測試人員戴上「腦意識頭盔」，產生的腦電信號成功指示外骨骼機器人動了起來。看到這一場景，大家驚喜不已。「雖然機器人動作幅度並不大，但能證明我們的努力方向是正確的。」張利劍說。

隨後，張利劍帶著團隊的幾位工程師開始調試程序、優化代碼，對幹擾噪聲進行徹底清除，最終實現外骨骼機器人的穩定運行。產品定型後，張利劍將改進後的產品命名為「腦機外骨骼機器人」。

張利劍滿懷信心地帶著「腦機外骨骼機器人」參加世界機器人大會，並一舉斬獲「BCI腦機接口大賽創新創意獎」。

如果說世界機器人大會是一場首秀，那麼陸軍裝備部舉辦的「超能勇士-2019」單兵外骨骼系統挑戰賽就是一場大考。與國內諸多外骨骼機器人同臺競技中，「腦機外骨骼機器人」憑藉操作方便、靈活機動等優點，一路過關斬將，最終奪得跨越障礙和彈藥裝填兩個項目冠軍。

載譽歸來後，張利劍和團隊沒有停止研發的步伐，就在前不久，新一代「腦機外骨骼機器人」問世。張利劍說，相信在不久的將來，經過不斷改進升級，質量更輕、功能更強、信息化程度更高的新型「腦機外骨骼機器人」會成為未來戰場應用的「新寵」。

上圖：技術人員測試「腦機外骨骼機器人」。 趙 森攝