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日开发首例BMI技术,仅靠人脑思考操控机器人
来源:互联网   发布日期:2014-12-21 13:53:56   浏览:19747次  

导读:本田研究开发子公司(株)Honda Research Institute Japan(HRI-JP、日本埼玉县和光市)和(株)国际电气通信基础技术研究所(ATR、京都府相良郡精华町)、(株)岛津制作所(Shimadzu、京都府中京区)合作开发出全球首例人机界面技术(Brain-machine Interface 以下简称为...

本田研究开发子公司(株)Honda Research Institute Japan(HRI-JP、日本埼玉县和光市)和(株)国际电气通信基础技术研究所(ATR、京都府相良郡精华町)、(株)岛津制作所(Shimadzu、京都府中京区)合作开发出全球首例人机界面技术(Brain-machine Interface以下简称为BMI),该技术不仅结合了脑电波仪(Electro Encephalo Graphy 以下简称EEG)和近红外线光谱仪(Near Infrared Spectroscopy以下简称NIRS),还采用了新一代信息筛选技术,不需要进行按钮操作等身体动作,仅靠人脑思考即可操控机器人。将来,还将通过智能化技术和机器人技术等技术之间的高度融合,实现新开发产品的更人性化应用。

人类思考时,脑部会产生微弱的电流,同时血流也会发生相应的变化。如何准确地测定和解析这些变化,正是开发BMI技术的重点。EEG可监测伴随大脑活动时头皮表面产生的电流变化值,NIRS可监测大脑活动时脑内血流的变化值,新开发的BMI技术结合上述EEG和NIRS的功能,开发出能够对这两大类信息进行统计和筛选的新技术,由此,成功实现了对大脑活动的高精度识别。2006年推出的使用BMI技术的功能型核磁共振图像装置(functional Magnetic Resonance Imaging 以下简称fMRI)由于体积较大,而且还会产生很强的磁场,因此使用环境很受限制。此次新开发的测定装置则通过使用较小型的EEG和NIRS,充分提高了使用的便利性。

如何使用新开发的BMI技术进行实验?

首先,在使用者头部装置EEG和NIRS感应器。然后提示使用者从四个身体部位中选择一个(左手、右手、舌头、脚),使用者保持身体各部分静止不动,想象自己选定的身体部位。此时,开始对伴随着大脑活动产生的脑电波和脑部血流的变化进行测量,同时对测定出来的数值进行实时解析,最后判断出使用者的大脑意识。接到该结果后,机器人ASIMO会做出相应的动作,例如抬手或者脚。此次实验的准确率高达90%,属全球最高水平。

为了探索人与机器的新界面,Honda自2005年开始与ATR公司共同研究和开发BMI技术,未来将与人工智能和机器人等技术高度融合,应用于更加人性化的人机界面。作为两公司共同研究的结晶,2006年5月在全球首次成功开发出使用fMRI装置的BMI技术,通过该技术无需在脑内埋入电极,也无需经过特殊训练,便可以对大脑活动进行解析,从而实现对机器人手部进行控制。


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