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  • “半机器人”奥林匹克运动会:这里没有冠军,只有科技的胜利

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    • 时间:2016-08-11
    • 来源: 雷锋网
    • 编译:lx
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       2012年,一则关于慈善行动的新闻震惊各界——在摩托车事故上失去一条腿的残疾人Zac Vawter用一条带发动机的假腿,在短短四十五分钟内爬上了芝加哥Willis大厦103层。远在瑞士苏黎世联邦科技研究所的生物医药工程师Robert Riener看到这则新闻后,开始反思:我们实验室里研制出的高科技假肢和其他设备是不是也可以用这样的特技表演来吸引人们的眼球呢?——就这样,他开始勾勒关于Cybathlon运动会的一切。
     
      一开始,他考虑过办些酷炫的活动,比如使用义肢爬山。他设计的设备是吊钩形式的,当人们弯曲残存肢体上的肌肉时,这个设备通过连接线来控制运动。它能很好地支持人们做出大幅动作,但是无法精细地控制肌肉活动。但在2013 年,有位因癌症失去手臂并戴上义肢的熟人告诉 Riener ,他买电影票时要很费力地掏出钱包,然后抽出钱,每当此时,他都能感觉到身后的人不耐烦的眼神。这让Riener 猛然意识到,对于使用义肢的人来说,解决这些日常生活中遇到的困难比高能义肢设计有着更大的实际意义。因此,他决定以一种与残奥会完全不同的方式来打造Cybathlon。
     
      就这样,经过四年的筹划和准备,2016年十月,高科技假肢运动会Cybathlon将在瑞士举办。这项赛事由瑞士国家竞赛研究中心主办,其宗旨有三:促进残疾人辅助系统的发展和科学技术交流、提高对残疾人辅助科技公共意识、帮助残疾人运动员利用科技的帮助完成比赛。正如Robert Riener曾说——“我想人们已经被互联网和好莱坞电影给宠坏了,而我们想让人们看到生活中还存在困难和挑战。”Cybathlon有志于帮助残障人士克服最大的困难。
     
     
      届时,赴赛的有科学家、工程师、技术支持员工及参赛人员(均为残障人士)等约三百位。其中既有小型团队,也有世界上最大的假肢生产商Otto Bock。大赛参照残奥会,以六个竞速项目为主,分别为自行车、下肢、轮椅、外骨骼及手臂假体,以及为全身瘫痪运动员打造的人脑与计算机交互的比赛。每位参赛者将在六项比赛中选择一项,挑战自己处理日常生活中杂务的能力。
     
      动力轮椅赛
     
      动力轮椅赛大概是六项比赛中应用科技最显著的项目。运动员要驾驶动力轮椅通过圆锥和其它路障等障碍物,这需要轮椅操作者同时掌握前进和倒退的技能。
     
      动力臂膀假肢赛
     
      前臂或上臂尚存的截肢运动员将装上能够运动的外接假肢设备(动力臂膀假肢),完成两项要求手和手臂参与的比赛。

      动力腿部假肢赛
     
      膝盖以上截肢的运动员将用运动外接假肢设备(动力腿部假肢)进行比赛。
     
      动力外骨骼设备赛
     
      脊柱受伤的运动员要穿上外骨骼设备进行步行项目比赛。
     
      功能性电刺激自行车赛
     
      有些脊柱完全受伤的运动员无法参加动力外骨骼设备赛,那么他们可以选择参加FES(功能性电刺激)自行车赛,在圆形赛道上竞技。
     
      脑机接口(BCI)比赛
     
      运动员将用脑机接口控制计算机中的角色比赛速度,这意味着他们只能用自己的大脑控制角色。
     

     
      “半机器人”奥林匹克运动会:这里没有冠军,只有科技的胜利毫无疑问,脑机接口(BCI)竞赛是六个项目中最奇怪的—— 15 名运动员穿戴着设备,笔直地在赛场上坐四分钟,现场大屏幕上放映着他们大脑里出现的内容。每名运动员都将利用大脑活动特定的模式尝试引导一个屏幕上的字符通过障碍物,字符由一个电极帽转换成三个命令:加速、跃过障碍或者翻滚过激光。
     
      洛桑的瑞士联邦理工学院神经科学家 José del R. Millán 认为,这个电子信号很弱且各不相同,所以可能很难在各种命令中被区分开来,尤其当一名运动员因为比赛中的欢呼和肾上腺素分心时,持续专注于任务是非常消耗精力的。目前,他的团队正在研究如何预测思维模式,以使这种联系更加自然,同时使运动员更加放松。
     
      BCI 可能不再会应用于真实的跳跃和跑步中,因为探测肌肉中的电子活动非常简单。但是如果在降低这类设备的制作成本的前提下,还能保障精确度的话,他们可能会帮助残障人士引导轮椅、游标,甚至是带有 Skype 功能的机器人,让他们参与到比赛中来。“事实上,你能在实验里开发这个技术然后将它做出来,就意味着这个技术是有前景的。”英国埃克塞特大学的博士后Matran-Fernandez 如是说。
     
      作为学界和业界交流的极佳平台,Cybathlon将见证更多顶尖机器人的诞生,从而为残障人士解决更多切实的难题。
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