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腦機介面還能這麽用!「迷你大腦」機器人樹立新裏程碑

2024-07-11科技

科學家們不懈地致力於研發能夠辨識、理解和響應人類指令的機器,盡管歷史中湧現過眾多設計獨特的機器人,但這款最新研發成果無疑將樹立新的裏程碑。作為全球第一個開源具備如此高度人性化的機器人技術,其獨特之處在於其內建的「 片上腦-機介面 」,這一創新使其比以往任何機器人都更貼近人類的情感與智慧。

該計畫由天津大學和南方科技大學的研究團隊共同打造,透過成功培養機器人體外「迷你大腦」來實作對機器人跟蹤、抓取和避障功能的控制。需要明確的是,此處的「大腦」並非直接取自人體,而是為科學研究目的在體外培養的生物組織,特別是為了融入機器人技術而開發的。

片上腦-機介面 」也就是機器人的「迷你大腦」,這一裝置具備生物大腦的部份智慧功能,但其功能的實作仍需依賴輔助裝置。芯片被整合於「迷你大腦」中,使科學家能夠對其進行偵錯,並向外界發送指令,進而實作如控制機器人包括動作的執行、障礙物的規避、目標的追蹤,以及手臂的移動等行為方式。

鑒於機器人並不具備人類視覺功能,「迷你大腦」會透過芯片發送的電訊號來解析外界環境。理論上,它可以在模擬環境中實作完全自主導航。當然,由於真實世界的環境狀況更為復雜,因此實際效果可能並不理想。

片上腦-機介面 」被命名為MetaBOC,過去長期用於實驗目的。早在2018年,研究人員便利用骨骼化石的DNA成功培育出迷你大腦。借助這項技術,他們甚至能從尼安德特人的樣本中重建大腦。這些樣本雖然略顯詭異,但也被整合至蜘蛛型機器人中實作控制。

相較於先前的研究,當前機器人與大腦互動則有更具技術突破性的顯著成果。

首先,他們采用了球形類器官這一前沿技術,這標誌著細胞培養已由傳統的二維模式躍升至三維層面。三維層面的模擬大腦擁有更為復雜的神經網路結構,以支持其高效運作。為實作這一目標,「迷你大腦」會在低強度聚焦超聲的刺激下得以生長,該技術為構建更加智慧的基礎提供了有力支撐。研究團隊就表示,這一突破性的進展為未來的智慧技術奠定了堅實的基礎。

其次,人工智慧演算法的快速發展與引入,為這項技術註入了新的活力。透過與「迷你大腦」的緊密融合,機器人獲得了更為豐富的實踐能力,為未來的智慧套用開拓了更廣闊的前景。盡管當前所取得的成果令人矚目,但我們必須清醒地認識到,這一領域仍有許多挑戰和未知等待我們去探索。例如,目前機器人頭盔內的大腦模型尚處於初步階段,為便於測試,實際的大腦組織並未直接嵌入其中。因此,未來的研究將需要克服這些技術難題,以推動這一領域的持續發展。

最後,腦機介面技術,特別是在芯片層面實作的版本,成功融合了體外培養的大腦類器官與電極芯片,透過先進的編碼、解碼以及刺激反饋機制,實作了與外界的高效資訊互動。實驗數據表明,采用此項技術處理的腦類器官移植物,在宿主體內能夠更有效地與大腦協作,甚至展現出對神經疾病的潛在治療價值。此外,該技術還能為癱瘓患者提供主動式下肢運動康復訓練,並透過腦控制實作在危險情況下的緊急救援等任務,展示了其廣泛的套用前景和潛力。

作為中國團隊在長期努力和持續奮鬥中取得的一項重要成就,我們為之感到驕傲和自豪。或許在不久的將來,安置 「迷你大腦」的人形機器人將塑造一個全新的「機器人時代」。

文:創業天下——Rainy Project