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藉AI解读断肢肌肉活动 义肢手指控制更准确

瑞士洛桑联邦理工学院(EPFL)日前成功测试结合了机器人与使用者自主控制的神经辅助(neuroprosthetic)科技,为跨领域分享控制(shared control)技术树立新的里程碑。

神经辅助机器人作业影片:

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瑞士洛桑联邦理工学院研发神经辅助科技的义肢。EPFL官方YouTube

EPFL的团队正在研发如何改善机器手──尤其是义肢的控制,结合手指控制和自动化,目的是提升抓取能力和操控性,并且已在日前成功于3位截肢者和7名健康受试者身上测试成功。

这次研究其实是史无前例地结合了两个领域的概念,其一属于神经辅助工程领域,牵涉到如何正确解读断肢上的肌肉活动,以了解使用者意图做出的手指动作为何。其二属于机器人领域,主要研究如何让机器手抓物,并且维持一段时间。

科学家说明背后原理。首先让算法学习如何解读使用者的意图,并把解读结果转换成义肢手的身体活动。为了训练算法,使用者必须做出各种手部动作,算法则会透过断肢上的传感器侦测肌肉活动,并透过机器学习,归纳出什么手部动作是对应到哪里种肌肉活动,进而达到控制义肢手指动作的目的。

上述研究结果已经刊登于自然机器智能期刊(Nature Machine Intelligence),不过距离商用还有一段距离。假以时日,该技术可望实现更多神经辅助应用,譬如仿生手部义肢和脑机接口(brain-to-machine interface)等等,为医疗做出贡献。

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