“脑机融合”！北理工科技“想到做到”！

近年来

脑科学与类脑研究

已成为国内外科研重点

其中，“脑机接口”技术更是广受关注

北理工机械与车辆学院

智能人机系统学生创新团队

在脑机接口领域持续深耕

探索该技术在医疗康复

智能远程控制等领域的实际应用

相关科技创新成果

斩获中国国际大学生创新大赛全国金奖

三年两夺世界机器人大赛冠军

获得相关领导与专家的广泛好评

北理工机械与车辆学院智能人机系统学生创新团队

脑机接口技术是一种变革性的人机交互技术。简单地说，其作用机制是绕过外周神经和肌肉，直接在大脑与外部设备之间建立全新的通信与控制通道。它通过捕捉大脑信号并将其转换为电信号，实现信息的传输和控制。

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下面，让我们一起了解一下

我理学子如何将“脑机接口”技术

应用于现实

康复患者的“新装备”

人口老龄化加快，残疾人口数量增多使得辅助康复外骨骼的需求量增大。然而，现有的辅助康复外骨骼产品仍然存在许多局限，大多数无法“脑控”，即使具备该功能的产品，由于技术的制约，仍存在使用不自然、性能不稳定、功能不智能等问题。

面对这些行业痛点，团队成员们经过多年积累探索，打造出了“脑控”外骨骼MARX（Mind-control Assisting Rehabilitation Exoskeleton）与 MagicHand，它们专为肢体老化的老年人以及运动障碍患者设计，是世界上首个“脑控”双上肢外骨骼。

脑控双上肢外骨骼

这套设备可以让他们像正常人一样使用手臂，完成日常生活的各种动作。设备包含两个部分，一顶无线脑电采集帽与一套穿戴式手部外骨骼。脑电采集帽可以采集到大脑发出的与运动相关的神经电信号，并将其转化为外骨骼的控制信号，进而协助上肢运动。团队采用三大核心技术和轻量化、高性价比的设计理念重新定义了机器人外骨骼。

1

融合MRCP和ERS/D的双上肢神经表征技术

2

高鲁棒性双上肢运动神经解码算法

3

变结构脑机博弈协同控制策略

团队的创新设计使产品系统更加稳定、准确率更高、使用过程更顺畅自然。

融合MRCP和ERSD的双上肢神经表征技术

高鲁棒性双上肢运动神经解码算法

目前，该项目已在北京康复医院、青岛海慈医院开展了临床试验。并斩获中国国际大学生创新大赛（2023）全国金奖。

脑控双上肢外骨骼临床试验

“脑控”空地协同无人系统

城市里，林立的建筑为人们提供生活和工作的场所，但在危险发生时，这些建筑则可能变成搜索救援的障碍或恐怖分子的藏匿之所。实现城市建筑物内全域空间的目标识别、跟踪等全方位侦察对未来城市搜索救援和反恐防暴尤为重要。

而在城市室内空间环境中，传统的单系统无人平台难以完成多域搜索识别和协同侦察等复杂任务。为解决这一问题，团队引入脑机融合技术，搭建了面向多域、多任务的“脑控”智能系统，将空地协同机器人系统与无人机系统进行智能融合，形成“脑控”空地协同无人系统。

在该系统下，单个人员可以通过双手控制无人机，同时通过脑机接口控制无人车，实现多任务操控，避免了多人难以协同，单人难以控制的问题，大大提升了协同效率和智能化水平，为新质跨域智能搜索救援力量。

该项目2020-2022连续三年参展世界机器人大会，获评为2023世界机器人大赛十大技术创新成果。受到中国教育电视台、北京电视台、凤凰新闻等媒体多次报道。

神奇的“脑机接口”在未来将不断完善、突破，为更多领域赋能，北理工学子们也将继续勇攀高峰！

下面，和官微君一起了解一下这支团队吧~

团队介绍

团队指导教师为毕路拯教授，团队学生包括博士生王佳蓉、史浩男、杨枕戈、史健廷、Dedik、硕士生彭博林、高润、葛浩瑞、徐新博、徐翔宇、丁加文、王梓潼、连楷煊、柳曼玉、本科生汪佳琪、王欣怡、徐子超等。

在创新人才培养模式下，学生们发表IEEE Trans汇刊系列顶级期刊论文30余篇、授权国家发明专利30余项。团队的费炜杰博士入选“国家级人才计划”，并在2022年世界机器人大赛中脱颖而出，获得全国唯一的一等奖。

团队曾先后斩获中国国际大学生创新大赛（2023）全国金奖、世界机器人大赛­冠军2次、第八届中国国际“互联网+”大学生创新创业大赛全国铜奖、首届“京彩大创”北京市大学生创新创业大赛总决赛季军、第十八届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛全国二等奖、2023世界机器人大赛十大技术创新成果等。

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出品：党委宣传部

素材：机械与车辆学院

编辑：王媛

审核：蔺伟、刘晓俏

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