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贴福字，是中国春节传统习俗之一。今年春节前夕，天津大学神经工程团队两位95后研究生——刘洋和罗睿心，通过团队自主研制的“哪吒”多脑协控智臂系统(以下简称“哪吒”)，用脑电波共同操控智能机械臂，使其写出了一个漂亮的“福”字。他们“写”福字的过程被记录下来，该视频在微博、抖音等社交媒体刷屏。 首次尝试“脑—脑协同”模式 实验室里，刘洋和罗睿心戴好脑电采集帽，看着屏幕上的视图书写板，将注意力集中在构字笔画上。没有任何预存字体和外界辅助，仅靠脑电控制，二人通过“哪吒”齐“心”协力，让机械臂一笔一画地写出了一个福字。 “机械臂之所以能如此听话，主要是依托我们团队最新研发的超大指令高速脑—机接口技术。”罗睿心指着屏幕上密密麻麻闪烁的灰色方块对科技日报记者说，“当我们想输出某个指令时，就用眼睛注视该指令的执行区域，电极帽捕捉到我们脑中产生的脑电波并将其传到系统后端，后端会对脑电波进行分析和解码，进而将其转化为引导机械臂运动的空间坐标，指挥它写出福字。” 本来完成这个写福字操作，一个人就可以，但单人完成时间会比较长，因此这次团队让两个人共同完成。在此次操作中，他们首次尝试了“脑—脑协同”工作模式。 刘洋介绍，脑—脑协同并非简单的1+1=2，不是再加一个人脑这么简单。团队对系统现有108个指令集进行了改造，创新设计了基于时—频—相混合脑信息编码的脑—脑协同作业模式，将脑控视图空间分辨率由之前的9×12像元提升至12×18像元以上，大幅提升了脑控指令维度与输出速度，使“哪吒”的智臂能够完成更高阶的脑控动作。 回忆起实验前期，最让罗睿心印象深刻的，就是二人的任务分配环节。 罗睿心介绍，两个人完成同一任务，要形成合力，不能互相干扰，因此十分考验默契。“通过多次试验，最终决定以任务负荷作为刺激编码策略的指征，这样两个人的工作量基本相当，速度也最快。” 罗睿心还透露，为了体现传统文化，他们特意让机器臂手握毛笔写福字。“虽然比用普通笔写困难不少，但是脑控的效果让人满意。”她说。 |
