这只用脑波控制的机器人手臂不仅可以帮忙,还会帮你提高多任务处理技能

编译:chux

出品:ATYUN订阅号

想象一下,当你的两只手忙于完全不同的工作时,命令一个机器人手臂执行任务,你只要在脑海里想一想就可以给出这个命令。

日本的研究人员宣布他们已成功制造出这样的设备。用户可以同时考虑两个任务,并且机器人可以破译哪些想法是针对自己的,然后执行该任务。它的特殊之处是使用它可能实际上提高了用户自己的多任务技能。

日本京都国际先进电信研究所的首席研究员Shuichi Nishio,与他的同事Christian Penaloza 共同开发了这项技术,“多任务处理倾向于反映转换注意力的一般能力。如果我们能够让人们使用脑机接口做到这一点,我们或许能够提高人的能力。”

Nichio和Penaloza通过开发算法,读取与不同行为相关的大脑的电活动来实现这项壮举。当一个人考虑执行某种物理任务时,比如拿起一杯水,在大脑的特定区域神经元产生这种任务所特有的电活动模式。不同类型的任务,例如平衡一盘不稳定的菜肴,会产生不同的电活动模式。

可以使用非侵入性地放置在头皮上的电极记录与这些任务相关的大脑活动。然后,训练有素的算法解释电子记录,区分与一个任务相关的大脑活动模式。然后它会根据用户的想法通知机器人手臂移动。这种系统通常称为脑机接口(BMI)。

为了测试该系统,Nishio和Penaloza招募了15名健康志愿者,让他们处理多任务。每个参与者戴着电极帽,坐在椅子上,用他或她的两只手来平衡板上的球,同时计算机记录他们大脑的电活动。

然后坐在同一把椅子上,这次打开了连接的机器人手臂,参与者可以看到抓住附近瓶子的机器人手臂。计算机在他们的大脑中记录神经发射信号,感知抓住瓶子的意图,并执行命令。

然后要求参与者同时执行两项任务:平衡棋盘上的球和控制机器人手臂。根据报告,在计算机的帮助下,参与者成功完成了大约四分之三的任务。

一些参与者在实验的多任务部分比其他人更好。Penaloza说:“人们明显区分开来,优秀的表现者完成多项任务成功率达到85%,而且表现欠佳的人只有52%。”他说,较低的分数并不能反映脑机接口系统的准确性,而是能够将注意力从一项任务转移到另一项任务。

他和Penaloza说他们相信使用像这样的脑机接口系统可以提供正确的生物反馈,帮助人们更好地学习多任务。他们正在继续研究这种现象,希望它可以用于治疗。

Penaloza和Nishio说他们的第一个精神控制的机器人可以读取多任务处理的头脑。“通常当你用脑机接口控制某些东西时,用户真的需要集中注意力才能完成一项任务,在我们的例子中,这是两个完全不同的任务,而这就是它的特殊之处。”

像这样的机器人手臂可以帮助在工厂工作的人,例如,帮助提非常重的物体或者仅在需要时提供额外帮助。这与其他专注于使用机器人手臂进行假肢修复的项目形成对比。

除了多任务处理之外,尝试使用精神控制的机器人手臂可以充当大脑训练形式。使用机械臂进行练习可以提高人们一次专注于多种事物的一般能力。

论文:robotics.sciencemag.org/content/3/20/eaat1228

原文发布于微信公众号 - ATYUN订阅号(atyun_com)

原文发表时间:2018-07-26

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