美军进行基于脑机接口的飞行仿真控制试验研究

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李鹏

军事医学科学院卫生勤务与医学情报研究所

在美国国防高级研究计划局（DARPA）“革命性假肢项目”（Revolutionizing Prosthetics program）的资助下，约翰霍普金斯大学进行了基于脑机接口的飞行仿真控制试验研究，试验所用的脑机接口系统包含了可植入到设定目标运动皮层中的2组96个微电子阵列，该项研究的最终目的是确定研究人员开发的脑机接口系统在飞行模拟器环境中能否灵活的控制飞机。为了确定一个通用的脑机接口飞行仿真控制范式，研究人员假定他们设定的控制范式能应用于电子竞技类游戏的控制、轮椅移动以及飞行控制等其他场景。因此，为了做到最好的飞行控制，该飞行仿真控制试验包括6个部分，每个部分都能对设计参数进行修改，最后通过定量评估的方法确定操控对象执行既定爬升、保持路线飞行、避免控制失误等动作。试验结尾阶段，在采用直观控制范式的情况下，测试对象在不同的场景中能成功驾驶喷气式飞机和螺旋桨飞机，试验设定的目标能成功完成飞行控制任务。

基于脑机接口的飞行仿真控制试验的成功说明，传统的运动皮层信号控制方式通过结合微电子阵列也能控制除了机械臂之外的系统。除了具有功能优势外，此项技术还能为肢体功能性人员提供新的康复训练辅助方式。

图1 模拟控制系统信息流

图2 飞行控制系统界面1

图3 飞行控制系统界面2

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