机器人能有思想吗？-研究表明，人可以用自己的思想控制机器人手臂。

明尼苏达大学的研究人员配备了特殊的无创大脑帽，他们只需想象自己的手臂就可以移动机器人手臂。图片:科学与工程学院

“在这项研究中，这是世界上第一次人们可以在复杂的3D环境中仅仅通过自己的思想来操作机械臂到达并抓住物体，”明尼苏达大学生物医学工程教授兼首席研究员Bin He说。“只要想象移动他们的手臂，他们就可以移动他们的机械臂。

这种非侵入性技术被称为基于脑电图(EEG)的脑机接口。它通过装有64个电极的特殊高科技脑电图帽记录受试者大脑的微弱电流活动，并通过先进的信号处理将“思想转化为行动”。机器学习。

八名健康的受试者戴着脑电图帽来完成实验。受试者逐渐学会想象移动他们的手臂，而不是实际移动他们来控制3D空间中的机器人手臂。他们从学习控制电脑屏幕上的虚拟光标开始，然后学习控制机械臂到达并抓取桌子上固定位置的物体。最终，他们只需要考虑这些动作，就可以移动机械臂去够到并抓住桌子上任何地方的物体，将物体从桌子上移到三层货架上。

8名受试者都能控制机械臂在固定位置拿起物体，平均成功率在80%以上，将物体从桌子上移到架子上，平均成功率在70%以上。

“这很令人兴奋，因为所有的受试者都使用完全非侵入性的技术完成了任务。我们认为这项研究具有巨大的潜力，可以帮助瘫痪或神经退行性疾病患者在不进行手术植入的情况下变得更加独立。他说。

研究人员表示，由于控制运动的大脑区域——运动皮层的地理特征，脑机接口技术是有效的。当人们运动或想到运动时，运动皮层的神经元会产生微小的电流。考虑到不同的运动活动激活新的神经元分类，这一现象在以前的He研究中通过使用功能性MRI的交叉验证得到了证实。他说，使用先进的信号处理方法对这些分类进行分类，为明尼苏达大学研究人员使用的脑机接口奠定了基础。

机械臂研究基于三年前发表的he研究，其中受试者可以使用无创脑电图技术驾驶小型四轴飞行器。这项研究引起了国际媒体的关注。

“三年前，我们不确定是否可以使用这种脑机接口技术来移动更复杂的机械臂来抓取和移动物体，”他说。“我们很高兴与一群成功率很高的人合作。

预计他的下一步研究将是进一步开发这种脑机接口技术，以实现大脑控制的机器人假肢附着在人身上，或者研究这种技术如何与患有中风或瘫痪的人一起工作。

除何教授外，他还是明尼苏达大学工程学院院长，其研究团队包括生物医学工程博士后(第一作者)。生物医学工程研究生布莱恩·巴克斯特；Angeliki Bekyo，医学研究所工作人员；张淑英和Jaron Olsoe，生物医学工程专业本科生。研究人员隶属于明尼苏达大学技术学院和医学院。

明尼苏达大学的研究由美国国家科学基金会(NSF)、美国国家补充和综合健康中心、美国国家生物医学成像和生物工程研究所以及美国国家卫生研究院(NIH)的国家神经疾病和中风研究所资助，以及由明尼苏达州立法机构资助的明尼苏达大学MnDRIVE(明尼苏达州的发现、研究和创新经济)计划。