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神经拟态技术新进展:可用在机器臂上协助有脊柱损伤的病人完成日常活动

近日一项关于在轮椅上安装机器人手臂的研究已有测试版本。该项目主要由埃森哲提供资金和技术支持、英特尔提供神经拟态技术以及 Applied Brain Research(ABR)公司提供算法,以色列研究团队整合多方技术来进行产品测试。

据了解,该款安装在轮椅上的机器人手臂,能协助有脊柱损伤的病人完成日常活动,将在以色列最先进的青少年康复中心阿林医院——进行针对儿科病人的临床评估和测试。

辅助机器人技术可以弥补上千万需要借助轮椅的残障人士,使用上肢进行喝水、吃饭等基本动作。参与者将使用一个小型的精密操纵杆来控制机器人手臂,研究人员将收集机器人手臂性能相关信息,以对其实用性进行评估。研究表明,这种装置不仅能增强使用者的独立感,还可以最多可以减少 41% 的必要人为护理时间。

图注:机械臂的早期原型,旨在协助脊髓损伤患者执行日常任务。图片来源:阿林医院

值得一提的是,英特尔的神经拟态研究芯片 Loihi 也被用在该项目中,能进行实时学习,进而降低此类设备的开发和运营成本近 10 倍,这也是神经拟态技术进一步落地的一大场景。

埃森哲技术创新发展与战略总监、首席研究科学家 Edy Liongosari 表示:“该研究项目强有力地展示了神经拟态计算对开发价格合理的智能辅助设备的重要性。”

图注:阿林医院团队的一名成员演示如何使用机械臂来协助脊椎受伤患者执行日常任务。图片来源:阿林医院

据了解,以色列开放大学和阿林医院的研究人员已经开发了用于产品测试的机器人手臂;下一步是建立控制手臂的神经网络模型。

为此,研究团队将采用由 ABR 开发并提供给本项目的 “反复纠错驱动的自适应控制分层算法(REACH)”作为基础,其与神经拟态计算结合后,就能实现机器臂进行复杂路径的运动,如手写单词和数字。

算法的工作完成后,研究团队也会把新模型部署到英特尔的神经拟态硬件上,并测试机器人手臂的功能。研发的机器臂经过改进后也将进入临床测试及评估阶段,主要被用于阿林医院需要使用电动轮椅和患有上肢运动损伤的病人。

“受限于高成本和高能耗,机器人手臂目前还无法为人们带来福祉,” 以色列开放大学首席项目研究员 Elishai Ezra Tsur 表示。“有了埃森哲以及英特尔、ABR 的支持,我们得以探索在神经拟态硬件上实施自适应控制,以显著降低的成本满足人们对协作性强、对用户友好、精准度高的机器人手臂的需求。”

如果该项目获得成功,研究团队计划探索这款辅助机器人手臂的生产环节。此外,他们还打算探索自适应控制技术在柔性制造和工业自动化领域的应用情况。英特尔和埃森哲将继续合作,寻找并资助其它有潜力能够推动该领域发展的神经拟态研究项目。

责任编辑:Rex_20

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