脑机接口+混合现实！华理这项成果让四足机器人操控更高效
本文图片均由华东理工大学提供
东方网记者朱雯、通讯员徐舟3月17日报道：在华东理工大学徐汇校区的草坪上，一只约40厘米高的机器狗在一名学生的指令下，灵活地执行原地踏步、直行和转弯等动作……而这位戴着智能头环“遛机器狗”的同学正是华东理工大学金晶教授领衔的脑机接口及控制团队的一员。她正在测试的是团队最新的研发成果——“面向四足控制的混合现实增强脑-机接口系统”。
据介绍，传统的脑机接口系统通常需要一个PC显示器作为视觉刺激源，但这样的系统有个大问题：一旦进入现实场景，就容易受到环境光的干扰，便携性也差，这就大大限制了它的实际应用。
针对这一瓶颈，金晶教授团队提出一种全新的解决方案，通过引入混合现实技术（MR），将视觉刺激直接嵌入到用户的现实视野中，有效克服了环境光干扰的影响，同时显著提高了信号的识别准确率。
这个新系统不仅抗干扰能力强，便携性和场景适应性也大有提升。
该系统将任务分为近场和远场两类。近场任务通常涉及四足机器人的精细操作和局部环境交互，对控制的实时性和精度要求较高。通过增强现实技术（AR），系统能够在用户的视野中实时叠加机器人的运动状态、周围环境信息以及操作引导提示，从而提升控制的响应速度与操作精度。
远场任务通常涉及全局路径规划、目标导航以及大范围环境感知等，对系统的稳定性和全局视野要求较高。通过混合现实技术（MR），系统能够为用户提供全局环境信息与任务规划支持，不仅提高了控制的稳定性，还显著降低了用户的认知负担。
同时，新系统还集成了先进的信号处理算法和机器学习模型，为用户提供更加精准和流畅的控制体验。用户只要佩戴轻便的MR头显和脑电采集设备，就能在任何环境里对四足机器人进行实时控制。
通过模块化设计和灵活的算法配置，新系统可以快速适应不同场景的需求。比如在医疗康复领域，系统可以用于帮助行动障碍患者进行康复训练，而在工业巡检领域，系统可以用于控制四足机器人在复杂环境中执行设备检测、故障排查等任务。在灾害救援中，救援人员可以通过脑电信号控制四足机器人进入危险区域执行搜救任务。
此外，新系统还将推动混合现实技术在智能交互领域的应用，通过MR技术与脑机接口的结合，为智能家居、智能驾驶等领域的发展提供了重要参考。
金晶教授在接受采访时表示，“强环境光干扰下的高性能表现，轻量化的便携设计，以及广泛的应用场景适应性，这些都标志着脑机接口技术从理论研究走向实际应用的重大突破。”