周鍵穿戴智能仿生手彈奏電子琴。
林韻穿戴智能仿生腿攀巖。
圖均為受訪者供圖
走進位于浙江省杭州市余杭區的人工智能小鎮,浙江強腦科技有限公司(以下簡稱“強腦科技”)的辦公區,周鍵正在電腦前敲擊鍵盤,撰寫文案。定睛一瞧,才發現,右手是一只鋁合金構造的智能仿生手,屏幕前的打字速率不亞于健全的左手。
12歲時,周鍵因為一場意外失去了右手。“刷牙洗臉這樣的小事,做起來都費勁兒。”周鍵說,為此他只能從最簡單的動作開始,重新學習單手生活。
2022年大學畢業,得益于公益項目的資助,周鍵用上了強腦科技研發的智能仿生手。“以前用的傳統假肢功能單一,就是個裝飾,后來干脆不用了。現在感覺失去10年的右手又回來了。”周鍵邊說邊拿起橘子,剝了起來,“剛裝上時,接受腔里的電極會采集我做各種動作的肌肉電信號、神經電信號。當我想做某個動作時,仿生手會根據采集到的信號判斷我的運動意圖,做出相應的手勢動作,反復練習,就可以應用自如。”
想要更加靈活地控制假手動作,實現“手隨心動”,周鍵下了不少功夫。在他的手機相冊里,還保留著一張歌曲《大魚》片段的簡譜。一年多前,對音樂零基礎的他,開始自學用智能仿生手彈鋼琴。
沒有學過樂理知識,那就從識譜開始學起,空余的工作時間周鍵一頭扎進了琴房。從靈活控制一根手指,到整只手,再到兩只手相互配合彈奏,這一練就是大半年。
從最開始的歌曲片段,到如今可以完整彈奏好幾首樂曲,周鍵打開了新世界的大門。前不久的一場演出上,周鍵右手穿戴智能仿生手,和左手在琴鍵上相互配合,來回游走,一曲旋律悠揚的《大魚》流淌而出。
現在的周鍵,開門、搬運、握手等動作已成為習慣。乘坐高鐵,碰上行李重的旅客,他也會搭把手:“以前乘車帶行李,需要別人的幫助。現在我也可以幫助別人。”
“不同于國外在大腦植入腦機芯片,我們采用的是非侵入式腦機技術,不用開顱、風險更低,但難點在于皮膚信號非常微弱,要不斷突破傳感器和算法能力,采集微弱的肌肉電信號、神經電信號,‘翻譯’人腦傳達的運動意圖,精確控制手的運動。”強腦科技創始人韓璧丞說,僅僅采樣電極材料的配方和結構設計,就經歷了上千次迭代。
強腦科技的智能仿生手已實現量產,市場價10余萬元,是國外同類型產品價格的1/7到1/5,可以直接進行定制、采購、安裝。實驗室里,新一代智能仿生手正在緊張測試。新產品不僅更接近于人手的形態,還內置了壓力、溫度等傳感器,動作更加精準靈活的同時,還能感受到對方手心傳來的溫度。
足蹬跑步鞋,身穿運動褲,26歲的林韻很喜歡慢跑。遠遠望去,身姿矯健,步伐輕快。撩起褲腳,方才發現,他的右側大腿以下,穿戴著強腦科技的智能仿生腿。
曾經頗有短跑天賦的林韻,初三時憑借體育成績被當地重點高中提前錄取。中考完第三天,他卻因為意外失去了右腿。和很多長期穿著傳統機械假肢的殘障人士一樣,林韻走起路來身體就像拖著一根棍子,一次只能走上半步。常規假肢由于缺乏良好的支撐,難以應對草地、沙地等復雜路面,林韻平均一周得摔個兩三次。時間長了,他也不再愿意出門。
在強腦科技的支持下,林韻換裝了智能仿生腿,價格同樣為10余萬元,相當于國外同類型產品價格的約1/5。
“智能仿生腿落地時的支撐和阻力,可以根據場景靈活調節。”林韻說,在康復師的幫助下,他開始重新找回兒時走路的記憶:自由發力,大膽行走,完全不用擔心會摔跤。
從學會走路,到能夠交替上下樓梯,林韻開始練習跑步。“很久沒有跑過了,沒事就得多練。”林韻說,智能仿生腿通過內置的傳感器系統實時采集用戶行走數據,經過算法處理后轉化為控制指令,驅動液壓系統進行動態調節,從而實現對不同運動狀態的智能適配。反復訓練后,他走路已經和健全人沒什么區別。
漸漸地,林韻走出了家門,也變得更加自信——以前回到老家,親戚朋友的孩子總不讓自己抱,大伙兒擔心一不留神就摔了。現在他最喜歡的便是抱著孩子,和他們一起玩耍。智能仿生腿也成了林韻日常生活中不可或缺的一部分,從早到晚都離不開它。
“風再次從我的臉頰邊擦過,那種感覺真的無法形容。”穿上智能仿生腿的林韻,又“跑”了起來。通過設定不同的模式,智能仿生腿還可以提供不同的阻力和支撐力,方便做不同的動作。現在,林韻不僅可以健身、攀巖,還嘗試了沖浪和跳傘。未來,他還有個目標——靠自己的努力,登上珠穆朗瑪峰。
近年來,強腦科技還積極聯合各地殘聯、基金會等組織,以極低甚至免費的價格為符合條件的殘疾人提供智能仿生手、智能仿生腿,如已在廣東省人民醫院、鄭州大學第三附屬醫院落地、所資助用戶已遍布全國70%省份的“前臂缺失公益項目”,以及在浙江省發展改革委、浙江省殘聯的指導下,由浙江省殘疾人福利基金會發起的“浙江省科技助力肢殘人士”公益項目。
“腦機接口在醫療、康復和下一代人機交互等方面蘊含著巨大的發展潛力。我們將加速技術與人工智能、大數據、云計算等領域的融合創新,開拓更多樣化的產品線,為不同人群提供個性化服務,打開生活的無限可能。”韓璧丞說。