像人一样灵巧的手，要过“神经信号”这一关

--联盟创新风采系列报道之三十六

如果你有空，得到机会，去参观北京理工大学的“智能机器人与系统高精尖创新中心”，一般会被邀请到展览室，形象生动地展示和解说着，这支团队多年来在人工智能和特种机器人方向的研究成果。

有些，是“原理样机”；有些，是持续叠代样品的连环呈现；有些，则只能通过屏幕上的视频，一睹它美妙的风采。

在一张绿绒布的桌子上，放着一只机器人的“灵巧手”，它由电机、电路、传感器等元器件组成；它的旁边，还放着一个“手套”，它可以让手看上去更像人手的外貌。

如果你正好碰到北京理工大学机器人研究所副所长张伟民教授，他会帮你打开桌子正后方墙上的大屏幕，播放前不久才录制好的这只灵巧手的“技能表演”的短视频。

在短视频里，一个失去了一只手的男士，“戴”上这只灵巧手之后，可以灵活地拿起桌上的水，甚至可以把生鸡蛋安全地拿起来。

“这只手是目前国内最先进的”。张伟民会这样自豪地介绍。“比如，我们使用了我们自主研发的无框电机技术，让电机的体型缩小了很多，这样这只手就不会显得太大个，与人的身体比例更加协调。比如，它可以实现多个自由度，能够帮助人实现很多动作。这只手是目前国内最先进的，在国际上也有一定的领先水平。它最早的技术是我们从日本的合作专家中引进的，经过我们自主消化和创新之后，现在，比日本的同行已经做得更好了。他们前不久还专门购买了我们这样的一只手回去分析和参考。”

当然，这只灵巧手，也是有局限的。目前尚未攻克的就是“神经信号”的收集，进而实现更自如、更精准、更灵活的运动。

要知道，人之所以能够运动和精准地发力，在于人肌肉里的运动神经元，很多信息都靠它感知和传递。大脑依据物体的状态，通过神经元，接收后再给出新指令；给出新指令后，又接收新的回传信息。如此持续进行分析和研判，才可能很自如地完成一个又一个的动作。

张伟民介绍说，我们的“神经接口假肢团队”，专注于外周神经接口技术的研究和应用，致力开发具有感觉的高技术假肢和外骨骼系统。目前团队已经解决了外周神经接口的微型化、无线传输和无线供能问题，攻克了全植入式神经接口样机的神经偶联技术，在国内首次实现了基于侵入式神经接口的猕猴脑控机械臂实验。后续将探索长期安全植入条件下的力觉、痛觉神经信息编码上行反馈，智能假肢将初步具有类似人体的自然感知和灵活操控能力。

也就是说，目前这只“灵巧手”，只能够实现单向的信号输出，无法依据动作产生的感觉和结果，采集到相应的反向、回传、上行的神经信号，输送回大脑。这样就限制了“灵巧手”的灵巧性。当然，这也是该团队下一步努力攻关的目标，目前已经取得了不少的成果。

张伟民介绍说：“我们这个项目目前工作的核心，是智能仿生假肢的产业化。我们团队通过融合生物医学、机器人、信息等多学科关键技术，致力于研发高性能的商业化智能仿生假肢，帮助残疾人恢复肢体运动功能，改善生活质量。为了满足用户的个性化需求，我们将针对不同的用户人群，研发不同的智能仿生假肢系列产品。”