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研究人员开发EEG基脑机接口可以实时控制机械手单指运动

盖世汽车 Elisha 2025-07-04 10:10:17

核心提示：人类受试者仅凭思维控制，即可精准完成‌二指与三指的控制任务‌。

盖世汽车讯据外媒报道，机器人系统有望显著提升全球残疾人士的日常生活。卡内基梅隆大学（Carnegie Mellon University）研究人员开发出新型脑机接口（BCI）技术，为此提供了突破性解决方案。该技术能够‌绕过传统肌肉控制路径‌，在大脑与外部设备之间建立直接通信通道。

（图片来源：卡内基梅隆大学）

尽管侵入式脑机接口已证明能够高精度控制机器人系统，但其依赖有风险的手术植入及持续维护，导致该技术目前仅适用于‌重症患者群体。

卡内基梅隆大学生物医学工程教授Bin He长期研究非侵入式脑机接口解决方案，尤其专注于基于脑电图（EEG）的解决方案，此类技术无需手术且能适应多种环境。该团队利用EEG基脑机接口取得了系列突破性里程碑，包括首次成功飞行无人机、首次控制机械臂，以及首次控制机械手进行连续运动。

在期刊《Nature Communications》上发表的最新研究表明，该实验室展示了对大脑单个手指运动意图的实时解码，以及从手指层面控制灵巧的机械手，从而推进基于非侵入性EEG基脑机接口的实用化进程。

He教授表示：“对于残障人士和健全人群而言，提升手部功能都是重中之重，即使是微量的功能改善，也能显著提高生活能力和质量。然而，使用非侵入式脑信号实时解码灵巧的单个手指运动，至今仍是难以实现的目标，这主要是由于EEG的空间分辨率有限。”

在EEG基脑机接口领域的一项开创性突破中，该团队开发了一套实时、非侵入式机器人控制系统。该系统利用‌执行单指运动‌和运动想象，成功驱动了对应的机器人手指动作。人类受试者仅凭思维控制，即可精准完成‌二指与三指的控制任务‌。这依托‌新型深度学习解码策略‌与‌网络微调机制来完成，两者助力从非侵入式EEG信号中完成连续解码。

未来的目标是在此基础上实现更精细的手指级任务，例如打字。He教授表示：“这项研究的突破性发现有望提升非侵入性脑机接口的临床应用价值，并应用于更广泛的人群。本研究‌突显‌了EEG基脑基接口的‌革新性潜力‌，其应用正从基础通讯功能向‌精密肢体控制‌领域实现‌跨越式延伸‌。”