仿生技術也能「賽」起來(科技大觀)

2020-12-04 人民網

  四年一度的殘疾人奧運會將於9月在巴西舉行。人們總說,帕運會讓人更了解「生命的意義」,每位運動員都在講述一個勵志故事,他們用一次次果敢的跳躍、激情的衝刺,把人類的進取精神定格為一個個具體而感人的畫面。

  如今,科技為他們打開了另一扇窗:人工智慧、仿生學技術給殘障人士帶去了福音,像常人一樣奔跑不再是夢想。瑞士國家競賽研究中心決定於10月在蘇黎世舉辦一場別開生面的「仿生學奧林匹克運動會(cybathlon)」,一方面評測科學技術能否真正有效地幫助殘疾人完成日常任務,一方面進一步激發相關領域的科技創新力。

  與傳統的奧運會不同,這場盛會不但不限制使用科技裝備,反而鼓勵選手「開外掛」,採用義肢、外骨骼等任何能夠增強其身體機能的輔助裝備,而且無論是已經商品化的還是新研發的原型產品都可接受。大賽參照帕運會制定了6個以競速為主的競技項目,分別為動力輪椅賽,下肢、臂膀、外骨骼假肢賽,電刺激自行車賽和全身癱瘓人士的腦機接口比賽。

  筆者在組委會發布的宣傳視頻中看到,雖然人機體育大賽的運動員在競賽中可能無法達到帕運會上的極限速度,但他們依然要面臨艱巨的挑戰。比如在外骨骼設備賽中,脊柱受傷的選手們必須走斜坡,上樓梯,繞圓柱,跨蹺蹺板,彎腰撿袋子,繞過拐角,最後跑回終點;功能性電刺激自行車賽是為全身癱瘓運動員打造的人腦與計算機交互的比賽,在競賽過程中,選手將用腦機接口靠「意念」控制計算機中的角色比賽速度,有網友評論這簡直就是真人版的《刀劍神域》,使用者能連接虛擬世界,實現完全的虛擬實景!

  傳統的機械假肢使用起來非常困難,且只能做出非常簡單的動作,而仿生假肢利用電子設備加強人造假肢的生物功能,截肢者可以通過自己的意志及肌肉控制仿生假肢的運動。2015年初,三位奧地利人通過手術用仿生義肢替換了受傷手臂,這套義肢可以與傷者的神經和肌肉連接,他們可以通過學習用神經傳遞的微弱信號來控制手臂和手掌。

  研究人員表示,這些可以通過大腦控制的新型假肢,就像真實的人類肌肉一樣,當你對其「發號施令」,假肢相對應的「肌肉系統」會做出反應。而人工智慧會自主「學習」每個佩戴者的神經反應,從而達到無縫銜接的效果。不僅如此,研究者們還在賦予假肢觸感,將電極晶片與人體手臂上的兩個主要神經系統相連,假肢上的電極會向佩戴者的大腦發送信號。

  讓殘疾人也有機會擁抱體育夢想,甚至是與正常人競技的夢想,這就是科技的力量。

  《 人民日報 》( 2016年05月12日 22 版)

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