天津大学神经工程团队实验室里 ， 两位同学戴好布满电极的脑电采集帽 ， 面对屏幕上的视图书写板 ， 将注意力集中在构字笔画上 。 在没有任何外界辅助 ， 仅靠脑电控制的情况下让机械臂一笔一画“听话地”写出一个福字 。
这个脑电控制系统被称作“哪吒” 。 多脑协控智臂系统可以通过戴在多位协作者头上的“电极帽”捕获他们的头皮脑电波 ， 经过解码融合各方的合作意图指令 ， 进而控制机械臂执行相应操作 。 这套系统首次采用“脑脑”协同作业方式 ， 其操控效率和信息传输速率相比于单人作业提升了一倍以上 ， 同时将脑控视图空间分辨率由之前的9×12像元提升至12×18像元以上 ， 可以胜任更加精细复杂的任务 。
“哪吒”多脑协控智臂系统主要分为脑-机接口子系统和智能机械臂子系统两个部分 。 在脑-机接口子系统中 ， 为应对单人难以完成的复杂操控任务 ， 团队在之前创造的国际最大的头皮脑电BCI在线控制指令集（108个）的基础上 ， 创新设计了基于时-频-相混合脑信息编码的脑脑协同作业模式 ， 再次大幅提升了脑控指令维度与输出速度 ， 使得“哪吒”智臂能够完成更高阶的脑控动作 。
在智能机械臂子系统中 ， 为了实现多脑对同一任务的“无冲突”操控 ， 达到齐“心”协力的目标 ， 团队设计了“哪吒”特定的作业分配和刺激编码策略 。 以书写为例 ， “哪吒”智能机械臂就可以将脑-机接口子系统的多维脑控视图指令映射转化为统一的6D空间坐标 ， 从而实现多脑控一臂的汉字书写 。
实际上 ， 天津大学神经工程团队早在2016年就与中国航天员科研训练中心合作成功开展人类首次太空脑-机交互实验 。 该实验将首次获取航天员在太空飞行中脑-机交互生理特征的变化模型 ， 初步探索意念控制在航天任务中的可行性 。 航天员在太空环境中 ， 完成复杂作业任务受到极大限制 ， 脑-机交互可以不依赖外周神经和运动系统 ， 将航天员的思维活动转化为操作指令 。
【脑控|想“福”就能写下福字，实现了】（光明日报全媒体采访人员 刘茜 陈建强 ， 通讯员 董玥欣）
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