脑机接口系统未来帮助渐冻人交流
2017世界机器人大会不仅汇聚了业内大咖,也吸引了不少普通市民参观体验、和机器人交流互动。北京晨报记者昨日在清华大学脑机接口实验室的“脑控打字机器人”展区看到,不少观众跃跃欲试,想感受“意念打字”的神奇体验。据悉,这个系统未来将帮助渐冻人患者打字交流。
体验打字用脑不用手
打字不用手,而是用脑电波。在清华大学脑机接口实验室的“脑控打字机器人”展区,体验者头戴与屏幕连线的“脑电帽”,无需发出声音,也不用动手指,就能在屏幕上打出字母来。
脑电波打字如何实现?实验室研究人员韩旭说,屏幕上的虚拟键盘有40个按键,包括26个字母和功能键,每一个按键都在以不同的频率闪烁,有的闪得快,有的闪得慢。打字时,体验者盯住某个按键,后脑勺的枕区就会产生对应闪烁频率的脑电波信号。信号经过头戴脑电帽的传输,屏幕上就会出现相应的字符。
记者注意到,头罩式的脑电帽上密布着数十个电极,研究员会用注射器在电极孔中注入胶装的导电膏,导电膏与头皮接触放大脑电波信号。“现在大部分是采用湿电极,其信号采集的质量要好很多。未来也考虑研究干电极的操作,无需注射导电膏”。
站台上还摆有洗发液和吹风机,观众戴帽体验前后,可以洗头。“不是怕把脑电帽弄脏,而是因为头发的油脂会影响脑电传导,必须排除这些干扰因素”。
脑机接口系统助渐冻人交流
脑电打字的速度如何?研究员杨晨说,使用者每输入一个字符大概需要两秒,平均正确率能达到91%。这种输入效率,大概等于正常人每分钟手写28个英文字母的水平,最快的人每分钟能打出60个字符。为何每个人之间有差异?他说,有些人视觉神经系统对不同闪烁频率的刺激比较敏感,脑电中也比较容易产生较强的响应,所以更容易检测;而另一些人,刺激在他们脑电中诱发的响应往往被淹没在背景噪声之中,不易被检测出来。
系统适用于绝大多数人群,无需提前训练,但更多的需求将来自于渐冻症患者和外部交流,他们颈部以上都不能活动,但眼球仍能转动。杨晨称,目前实验室正准备与医院合作,让渐冻人患者尝试使用这套系统。另外,脑机接口还可以与不同系统连接,比如可以与微信相连,渐冻人只要通过脑电信号就能将消息发送给远方的亲人。