近日麻省理工学院,由Nataliya Kos'myna教授领导的研究团队发表了一篇Ddog项目的论文,该论文的研究方向是通过脑机接口与波士顿动力Spot四足机器人产生关联,为肌萎缩性脊髓侧索硬化症患者,脑瘫和脊髓损伤等身体障碍的人提供帮助。
这套项目当中,有一款名为AttentivU的BCI系统,该系统以一副无线眼镜的形式展现,将传感器巧妙地嵌入镜框内。这些传感器可以测量人的脑电图(EEG - 大脑活动)和眼电图(EOG - 眼球运动)信号。
这项研究以该大学研发的Brain Switch技术为基础,这是一种实时的闭环BCI系统,允许用户与看护者进行即时的非语言沟通。Kos'myna的Ddog项目则运用了与Brain Switch相同的技术框架和基础设施,以进一步拓宽应用领域。
▍Ddog系统仅需两部iPhone手机+一副眼镜
据美国国家罕见病组织报告,目前美国共有30,000名肌萎缩侧索硬化症(ALS)患者,并且每年约有5000新增病例。此外,根据《脑瘫指南》数据显示,大约有100万美国人患有脑瘫。
其中一部分人将逐渐丧失行走、穿衣、说话、写作甚至呼吸的能力。尽管存在一些交流辅助工具,但大多数仅限于使用眼睛注视设备与计算机进行交流。相对而言,能够让用户与周围环境交互的系统并不常见。
Ddog最大的优势就是它的机动性。Spot具备完全自主的能力,这意味着在给出简单指令的情况下,它能够在无需人为干预的情况下自主执行这些指令。
Spot机器人具备良好的运动能力,其四足设计使其能够适应各种复杂地形,包括上下斜坡和楼梯,几乎能够到达人类能够到达的任何地方。此外,机器人的手臂配件为其增加了更多实用功能,例如运送杂货、移动椅子以及为用户递送书籍或玩具等任务。
麻省理工学院研发的这款系统仅需两部 iPhone 和一副眼镜即可运行。研究团队表示,该系统无需使用粘性电极或背包,因此在日常使用中更为便捷。
▍Ddog工作原理解析
在首次进入患者家庭提供服务时,Spot必须首先构建其所处环境的3D地图。第一台iPhone会询问用户接下来的行动意图,用户只需思考自己想要什么并作出回答。
而第二台iPhone则运行本地导航地图,同时控制Spot的机械臂。通过结合iPhone的激光雷达数据,系统可以增强Spot的感知能力。两部iPhone相互通信,实时跟踪Spot完成任务的过程。
麻省理工学院团队开发的系统既可在离线状态下工作,也可在线运行。在线版本配备了更先进的机器学习模型集,并经过了精细的微调,以提供更加精准的服务。
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