世界杯开球功臣：意念控制机械外骨骼【陈荣专栏-30】
文 / 陈荣，微信号：chenrong671170
如果你熬夜看了世界杯开幕式，那么你或许还记得最后的开球仪式，28岁下肢截瘫的年轻人诺平托，依靠一套奇怪的机械装置，从轮椅上站起来，开出了巴西世界杯的第一球。
为诺平托提供行动能力的这套装置，就是我们今天要介绍的高科技——意念控制机械外骨骼。
（图1、科幻电影中阿汤哥的机械外骨骼）
机械外骨骼并不是什么新鲜玩意，这几天阿汤哥在他的新科幻大片《明日边缘》中，就很好地向我们展示了机械外骨骼究竟为何物。
但我们之前见过的机械外骨骼，大多数是为军方研发的项目，像世界杯上展示的这种为残障人士研发的充满高科技人文关爱的机械外骨骼，并不多。
而且，以往的机械外骨骼，大多需要依靠复杂的遥控器、传感器、陀螺仪和液压传动系统做出动作，世界杯上的这套机械外骨骼，充满想象地利用了意念控制技术。
（图2、尼科雷里斯）
这位胖胖的老爷子，就是这套意念控制机械外骨骼的研发者——巴西籍医生、美国杜克大学神经学家米格尔·尼科雷里斯。他手里足球上套着的东西，就是这套装置的控制系统——非介入式的脑电波传感头盔。
看起来是不是有点眼熟？没错，在之前的专栏中，我曾经和大家分享过意念控制技术，其中介绍的两个研究团队的意念控制项目，就是利用相似的原理实现的。
如果你不太记得了，那么简单再复习下，它的原理就是利用传感器接收人脑发出的脑电波信号，传到电脑中转换成机械外骨骼能读懂的电信号，让机械骨骼做出相应的动作。
（图3、机械外骨骼部分）
与脑电波传感头盔配套的，就是这套重达10公斤的机械外骨骼。不过因为有特殊的传动系统，所以不用担心穿着它太重走不动。
而且据尼老爷子的介绍，与其他机械骨骼不同点在于，当这套骨骼的脚部接触到地面时，会产生一波信号，它们会被配套的衬衫中装置的小型机械振动设备传递到四肢。
这种反馈会形成进一步的良性控制循环，不仅使外骨骼的行动表现更好，还能让穿戴者不会感觉自己是被机器牵引着走，而是真的按照自己的意图在行动。
（图4、外骨骼还需要不少人帮忙才能上场）
但完成世界杯开球的首秀，并不意味着这套装置可以马上普及到所有的残障人士。除了10公斤的重量，它最大的麻烦还是成本。
按照老爷子团队的评估，这套意念控制机械外骨骼的总成本高达2万美元，虽然比起现在欧美一些公司类似产品动辄10万美元的价格已经便宜不少，但对于大多数残障人士来说，它还是太贵了。
参与该项目的另一位科学家，德国慕尼黑理工大学的戈登·陈认为，意念控制机械外骨骼要走向结构更合理价格更低廉的成熟普及阶段，至少还要等上10年时间。
这也是尼老爷子这些科学家们接下来的努力方向。
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