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傲意科技:用意念控制机械手是一种怎样的体验?

2019-06-26 10:27:29 张江高科招商 571

给残障人士一双有力的臂膀


26年前,王超峰在执行任务检修线路时不幸被高压电击伤,永远失去了双手。幸运的是之后他遇见了不嫌弃自己的妻子,并生了一对可爱的儿女,但他却无法给风雨相伴的妻子一个拥抱,也不能在女儿满分试卷上签上自己的名字,这成了他心中最大的遗憾。


在浙江卫视《智造将来》第七期舞台上,王超峰却实现了自己期盼已久的愿望,用机械手给妻子和儿女一个深情的拥抱。节目中,王超峰所配用的机械手正是张江企业上海傲意信息科技有限公司(以下简称“傲意科技”)自主研发的“机械仿生手”。


肌电+传感器,填补国内空白


傲意科技成立于2015年,专注于人体生物电传感器技术、机器学习和模式识别算法、肌电手势识别技术的研发,是国内生物电传感与模式识别领域领先企业。其肌电手势识别技术与手势体感控制器已广泛应用于AR、VR、高校创新实验等多领域。医疗康复是他们重点进入的垂直行业,除了肌电智能仿生手,多家知名医院康复科室也正与其进行多项目合作研发。


放眼国内,肌电智能仿生手的发展还处于初期阶段,但市场需求却极为旺盛。

一方面,据中国残疾人联合会发布的数据显示,目前我国残疾人总数超过8500万,其中视力残疾人数1200多万,肢体残疾人数近2500万。


另一方面,随着人口老龄化的到来,由人工智能帮助患者做康复训练指导和效果评估成了必然趋势。



“国际上此类产品也问题重重,国外肌电交互义肢方式多是感应手臂两侧屈肌和伸肌肌电信号,简单的根据这两大块肌肉群的肌电信号判断,映射至义肢做出开合动作。“傲意科技创始人倪华良介绍说。


这种方式需要在义肢上人为设置多场景,但由此带来的复杂操作导致患者在使用过程中所想非所动,带来体验上的不适感。


傲意科技决定反其道而行,从肌电+传感器入手,推出全球首款人工智能模式识别仿生手OHand。


模式识别算法,实现千人


什么是肌电?在人体内,所有的执行信号都是由大脑发出,当大脑发出控制信号,经过神经网络传输,最终以电流的形式到达肌纤维,肌纤维受到电流刺激后收缩,通过肌腱带动骨骼完成动作,这种电流信号被称为肌肉电信号。值得注意的是,神经信号多是经过加密,在整个过程中执行信号需要边传输边解码。


“虽然患者可能失去了某个执行部位,例如胳膊、手 ,但是他的中枢神经发来的指令依然可以传输到残肢上,那我们就通过生物传感器把他残肢里面的神经信号解读出来,然后传输给机械手去执行。” 倪华良说。



但事实上,人体信号非常微弱,如何从残疾人的残肢里正确获取信息,成为生物传感器的一大难关,针对这一现象,傲意科技自主研制了肌电传感器阵列,倪华良进一步补充说:“我们团队在生物信号和生物信号里的模式识别都具有丰富的经验,因此我们只花了两年多的时间就完成了最底层的核心技术。”


Q

信号获取后,又该如何处理?


“我们会建立一个辨识模型,例如这个信号表示他要去抓取,另一个信号是点击,然后把辨识模型放入机械手内,就可以执行使用者的命令了。” 倪华良表示。



为了更精准识别残疾人的手势意图,傲意科技自主研制了肌电手势模式识别人工智能平台OTrain,在该模式下, OHand智能肌电仿生手可通过蓝牙连接训练平台,记录用户的肌电信号并将其保存至肌电数据库,倪华良说:“用户在使用过程中,数据库会随之增大,算法生成的手勢识别模型越发准确, OHand智能肌电仿生手也就具备了学习进化的能力,强大的模式识别算法实现了千人手的人性化理念,从而保障了用户的最佳体验。”


目前,OHand智能肌电仿生手已上市销售,其可实现抓取水杯、写字、握手等18种精细动作,且每根手指都能单独操作,可服务于肢体残疾人和脑卒中患者。


给所有需要的人带去普惠、实用的产品


“相比定价都在30万人民币以上的国外同类产品,我们的智能肌电仿生手只有其三分之一到四分之一的价格,随着产能上升,未来成本预期会变得更低。倪华良希望通过努力,可以将傲意科技产品的市场影响力由目前的百分之一提高到百分之二十。



傲意科技的初步愿景是做一款适用性高,且普通患者都能买得起的产品,而其另一个更大的愿景则是造福全球。“在东南亚、拉美、非洲等地,智能肌电仿生手的市场需求广阔,我们可以提供更多的产品,帮助那些丧失劳动力的残疾人去过更好的生活。同时,我们也在与美国的公司进行合作,通过其渠道和资源的优势实现产品出海。”


未来,傲意科技会在仿生膝关节假肢、脑卒中中风康复领域继续探索,并将自主研发的传感器和分析算法与康复治疗用的矫形器、机器人相结合,通过采集病人的使用数据,建立生理数据库,进行分析后自动化开出“运动处方”,在帮助医生提高效率的同时也帮助使用者迅速恢复康复。