AI当副驾:非侵入式脑机接口首次完成“抓放”任务

UCLA工程师开发出一款可穿戴非侵入式脑机接口系统,利用AI作为“副驾驶”推断用户意图,让参与者用脑电波控制机械臂完成拾取放置任务。瘫痪受试者在AI辅助下6分半完成,无AI则无法完成。研究发表于《自然·机器智能》,目前为概念验证阶段。


图片来自 eurekalert.org 的相关报道,用于呈现概念方案或事件背景;当前产品尚未正式定型,不代表官方最终外观。 摄影/版权标识:eurekalert.org。 来源:eurekalert.org


戴上脑电帽,用意念指挥机械臂把积木块从A点移到B点——听起来像科幻,但UCLA的工程师们刚刚在《自然·机器智能》上发表了真实成果。他们开发了一套非侵入式脑机接口系统,核心创新是给BCI配了一个AI“副驾驶”:系统不仅读取脑电波,还通过摄像头实时理解用户意图,辅助完成精细操作。在实验中,一名腰部以下瘫痪的受试者借助AI,用约6分半钟完成了四块积木的拾取放置;没有AI时,他完全无法完成任务。这套系统目前仍是概念验证,但展示了非侵入式BCI从未达到的精度和实用性。

目前能确认到哪一步
concept:研究发表于《自然·机器智能》,为概念验证阶段,尚未商业化或进入临床试验。材料来自UCLA官方新闻稿,所有结果基于4名受试者(3名无运动障碍,1名瘫痪)的实验室测试。


AI副驾如何读懂你的“脑电意图”
传统非侵入式脑机接口的痛点在于信号太“脏”:头皮上记录的脑电波(EEG)混杂了大量噪声,很难精确解码出用户想“往左”还是“往右”。UCLA团队的做法是给BCI配了一个AI“副驾驶”——这套系统包含两个核心模块:一是自定义解码算法,从EEG中提取与运动意图相关的信号;二是基于摄像头的AI平台,实时观察用户正在进行的动作,并推断下一步意图。

实验中,受试者头戴脑电帽,面前有屏幕或机械臂。AI并不读取眼球运动,而是通过计算机视觉分析场景,结合脑电信号共同决策。比如当用户想移动光标击中目标时,AI会辅助修正轨迹,让任务完成速度显著提升。研究负责人Kao教授形容这是一种“共享自主权”:人类负责高层次的意图,AI负责精细执行。

瘫痪受试者6分半完成“不可能的任务”
研究招募了4名受试者:3名无运动障碍,1名因脊髓损伤腰部以下瘫痪。他们需要完成两项任务:一是用脑电波控制光标依次击中屏幕上的8个目标;二是用机械臂将桌上的4块积木从原位移动到指定位置。所有受试者在AI辅助下都显著更快——瘫痪受试者完成机械臂任务仅需约6分半钟,而没有AI时他根本无法完成。

这一结果令人振奋,因为非侵入式BCI此前从未在如此复杂的“拾取放置”任务上展示出实用性。不过需要指出的是,实验规模极小(仅4人),且所有操作均在受控实验室环境中进行。研究团队表示,下一步目标是开发更高级的AI副驾,让机械臂移动更快、更精准,并能根据物体材质调整抓取力度。

非侵入式BCI的“低风险”路线能走多远?
目前最先进的脑机接口大多需要开颅植入电极阵列,例如Neuralink和Blackrock Neurotech的设备。虽然它们信号质量高,但手术风险、成本和伦理争议让大规模应用遥遥无期。UCLA团队选择了一条更安全的路径:用AI弥补非侵入式EEG的先天不足。Kao教授直言:“我们希望提供风险低得多的替代方案。”

不过,非侵入式BCI的局限性依然明显:EEG信号带宽低,无法实现高自由度控制;AI辅助虽然提升了性能,但也引入了延迟和不确定性。研究论文的通讯作者Kao同时也是Neuralink和Blackrock Neurotech相关专利的发明人,并共同创立了Luke Health公司。这种“脚踏两条船”的背景暗示,非侵入式与植入式路线可能并非零和博弈,未来或许会走向融合。

资料线索
eurekalert.org

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