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【出彩90后】“睿眼随心”团队:

帮助渐冻人“解冻”的读心术

来源:交大新闻网 日期 2017-06-15 18:06 点击:

“‘睿眼随心’顾名思义就是用眼睛表达心意,我们所研究的脑电辅助交互系统正是为了帮助渐冻人与外界保持良好沟通,缓解他们由于身体逐渐僵硬所产生的恐惧,帮助他们‘心灵解冻’。”西安交大机械工程学院研一学生、“睿眼随心”脑机辅助交互系统团队队长王浩冲说。

如何实现用眼睛表达心意?团队队员史改革用通俗的语言描述了系统的工作原理:由于人脑中脑电信号弱且噪声干扰强,难以识别读取,故项目采用稳态视觉运动诱导的方法,患者只需看着一定频率的刺激范式便可以产生能够被有效采集并分析的脑电波,脑电波进一步通过电脑算法处理,实现语音输出,达到表达心意的目的。该项目的一大创新点是采用了改进的牛顿环和棋盘格刺激范式,有效改善了传统光闪烁刺激强、易疲劳的缺点。“这是导师研究成果的积累,是整个实验室共同的基础理论研究成果。”王浩冲说。而他们一直在做的,是将这些先进成果从实验室应用到现实生活中,将范式和算法处理的基础理论应用到脑控轮椅、脑控键盘和脑控鼠标等实际操作中,真正改善人们的生活。

在实践应用中,困难主要集中在技术层面。团队在对渐冻症患者进行家访临床实验时,发现对于常用语的读取输出比较理想,但当界面上出现一定程度相应频率刺激范式的时候,系统处理准确率明显下降;而对于脑控鼠标,现在只能实现移动控制,对精准点的移动还需要进一步优化,这些问题是他们在实验室里不曾遇到的。“将一个想法从实验室应用到生活中,对我们每一位团队成员而言,都是更全面的锻炼和更艰巨的挑战。”史改革说。

“每个人心中都有着要完成这件事的想法,所以无论遇到任何困难,我们都不会沮丧和退缩。”王浩冲的语气里带着自豪,“我们团队有五人,均为徐光华导师的研究生,大部分是研一新生。团队上下目标一致,兴趣相投,就有着无穷的力量。”虽然本科来自不同的学校,但得益于在研一开学前的一个月来到实验室进行培训,并且按照传统在实验室“打地铺”,团队成员在朝夕相处中相互认可。

去年10月,大家第一次组建成一支正式的队伍参加了第十届国际大学生iCAN 创新创业大赛,“睿眼随心”作品获得中国总决赛一等奖。之后,他们基于参加比赛时所设计的脑控多媒体系统开关,考虑到人机交互的更广泛应用,将最通用的计算机输入设备——鼠标与键盘作为应用目标,不断更新系统,迭代多个版本。在2017丝绸之路国际机器人创意大赛中,该作品荣获亚军。

在将近一年的项目设计开发中,团队一直将渐冻人作为项目系统的服务对象,希望能够研究出满足渐冻症患者多样需求的产品,不仅仅是行动、沟通等生理社会需求,还有休闲娱乐等自我实现需求。他们通过脑控键盘实现拼字,为患者写作提供基础;他们通过脑控鼠标实现Windows操作系统下的软件应用打开,为患者的阅读、浏览提供基础。他们还专门对一位62岁、左上肢肌肉功能丧失的女性渐冻症患者进行家访临床实验,了解患者需求,希望为渐冻人的“解冻”做出努力,提供更好的用户体验。

未来,团队将进一步对交互系统进行优化,希望能将其应用到教育机器人的辅助开发等大众生活中,也可与VR技术相结合,为人们生活质量的提高、智能化生活的进步做出贡献。“我们这个人机交互系统更大的意义在于实现了人机交互的一种新型方式。”王浩冲说。

作者:记者团 颜书洁
摄影:X工作室 韩皓天
编辑:力 行

 
 
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