当前位置: 华文世界 > 科技

脑机接口还能这么用!「迷你大脑」机器人树立新里程碑

2024-07-11科技

科学家们不懈地致力于研发能够识别、理解和响应人类指令的机器,尽管历史中涌现过众多设计独特的机器人,但这款最新研发成果无疑将树立新的里程碑。作为全球首个开源具备如此高度人性化的机器人技术,其独特之处在于其内置的「 片上脑-机接口 」,这一创新使其比以往任何机器人都更贴近人类的情感与智慧。

该项目由天津大学和南方科技大学的研究团队共同打造,通过成功培养机器人体外「迷你大脑」来实现对机器人跟踪、抓取和避障功能的控制。需要明确的是,此处的「大脑」并非直接取自人体,而是为科学研究目的在体外培养的生物组织,特别是为了融入机器人技术而开发的。

片上脑-机接口 」也就是机器人的「迷你大脑」,这一装置具备生物大脑的部分智能功能,但其功能的实现仍需依赖辅助设备。芯片被集成于「迷你大脑」中,使科学家能够对其进行调试,并向外界发送指令,进而实现如控制机器人包括动作的执行、障碍物的规避、目标的追踪,以及手臂的移动等行为方式。

鉴于机器人并不具备人类视觉功能,「迷你大脑」会通过芯片发送的电信号来解析外界环境。理论上,它可以在模拟环境中实现完全自主导航。当然,由于真实世界的环境状况更为复杂,因此实际效果可能并不理想。

片上脑-机接口 」被命名为MetaBOC,过去长期用于实验目的。早在2018年,研究人员便利用骨骼化石的DNA成功培育出迷你大脑。借助这项技术,他们甚至能从尼安德特人的样本中重建大脑。这些样本虽然略显诡异,但也被整合至蜘蛛型机器人中实现控制。

相较于先前的研究,当前机器人与大脑互动则有更具技术突破性的显著成果。

首先,他们采用了球形类器官这一前沿技术,这标志着细胞培养已由传统的二维模式跃升至三维层面。三维层面的模拟大脑拥有更为复杂的神经网络结构,以支持其高效运作。为实现这一目标,「迷你大脑」会在低强度聚焦超声的刺激下得以生长,该技术为构建更加智能的基础提供了有力支撑。研究团队就表示,这一突破性的进展为未来的智能技术奠定了坚实的基础。

其次,人工智能算法的快速发展与引入,为这项技术注入了新的活力。通过与「迷你大脑」的紧密融合,机器人获得了更为丰富的实践能力,为未来的智能应用开拓了更广阔的前景。尽管当前所取得的成果令人瞩目,但我们必须清醒地认识到,这一领域仍有许多挑战和未知等待我们去探索。例如,目前机器人头盔内的大脑模型尚处于初步阶段,为便于测试,实际的大脑组织并未直接嵌入其中。因此,未来的研究将需要克服这些技术难题,以推动这一领域的持续发展。

最后,脑机接口技术,特别是在芯片层面实现的版本,成功融合了体外培养的大脑类器官与电极芯片,通过先进的编码、解码以及刺激反馈机制,实现了与外界的高效信息交互。实验数据表明,采用此项技术处理的脑类器官移植物,在宿主体内能够更有效地与大脑协作,甚至展现出对神经疾病的潜在治疗价值。此外,该技术还能为瘫痪患者提供主动式下肢运动康复训练,并通过脑控制实现在危险情况下的紧急救援等任务,展示了其广泛的应用前景和潜力。

作为中国团队在长期努力和持续奋斗中取得的一项重要成就,我们为之感到骄傲和自豪。或许在不久的将来,安置 「迷你大脑」的人形机器人将塑造一个全新的「机器人时代」。

文:创业天下——Rainy Project