腦-機(jī)接口(BCI)是指通過(guò)對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)電活動(dòng)和特征信號(hào)的收集、識(shí)別及轉(zhuǎn)化，使人腦發(fā)出的指令能夠直接傳遞給指定的機(jī)器終端，從而使人對(duì)機(jī)器人的控制和操作更為高效便捷，俗稱(chēng)“腦控”。該項(xiàng)技術(shù)在人與機(jī)器人的交流溝通領(lǐng)域有著重大創(chuàng)新意義和使用價(jià)值，其已廣泛應(yīng)用于助殘康復(fù)、災(zāi)害救援、娛樂(lè)體驗(yàn)等多個(gè)領(lǐng)域，并在改善殘疾人生活質(zhì)量中作出了巨大貢獻(xiàn)。其實(shí)，全球范圍的腦控技術(shù)研究已經(jīng)開(kāi)展多年，美國(guó)、日本、俄羅斯、德國(guó)等國(guó)家的科學(xué)家都在腦科學(xué)和認(rèn)知科學(xué)領(lǐng)域的研究都取得了十分可觀的進(jìn)展。目前，“中國(guó)腦計(jì)劃”正在如火如荼地推進(jìn) —— “腦科學(xué)與類(lèi)腦研究”已經(jīng)被列入“十三五”規(guī)劃綱要中的國(guó)家重大科技創(chuàng)新和工程項(xiàng)目，中科院也已于2017年初成立了包含20個(gè)院所80個(gè)精英實(shí)驗(yàn)室的腦科學(xué)和智能技術(shù)卓越創(chuàng)新中心。
腦控機(jī)器人——從實(shí)驗(yàn)室走進(jìn)現(xiàn)實(shí)生活
BCI腦控機(jī)器人，是一種讓腦機(jī)接口技術(shù)得以實(shí)現(xiàn)的物質(zhì)載體;是一種融合腦科學(xué)和認(rèn)知科學(xué)研究與應(yīng)用的機(jī)器人。BCI腦控機(jī)器人的出現(xiàn)，讓人類(lèi)通過(guò)意念操控物體成為可能。在腦機(jī)接口技術(shù)的加持下，動(dòng)動(dòng)腦筋操控電腦打字、用意念控制燈的開(kāi)關(guān)，或眨一下眼睛就可拍照這些具備未來(lái)科技感的指令，都將成為可能。
腦控機(jī)器人的開(kāi)發(fā)對(duì)于實(shí)際生活也有著極高的應(yīng)用價(jià)值。腦控技術(shù)能夠被應(yīng)用于助殘康復(fù)、災(zāi)害救援、娛樂(lè)體驗(yàn)等多個(gè)領(lǐng)域，在改善殘疾人生活質(zhì)量方面，BCI腦控機(jī)器人做出了尤為顯著的貢獻(xiàn)。比如，卡內(nèi)基梅隆大學(xué)和明尼蘇達(dá)大學(xué)的合作研究團(tuán)隊(duì)利用無(wú)創(chuàng)的腦機(jī)接口開(kāi)發(fā)出了世界上首款精神控制機(jī)器人手臂。我國(guó)在腦-機(jī)接口技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域也取得了很大的發(fā)展，在第十七屆國(guó)際裝備制造博覽會(huì)上，兩款分別面向醫(yī)院與家庭用戶(hù)的、主要用于特殊兒童心理教育與治療領(lǐng)域的腦控機(jī)器人首次與大眾見(jiàn)面。
直擊國(guó)際賽場(chǎng)上的腦控“科幻夢(mèng)”
那么，在哪里可以提前感受當(dāng)下超前的腦控技術(shù)、近距離接觸先進(jìn)的BCI腦控機(jī)器人呢?一定不要錯(cuò)過(guò)即將于7月25日-28日在河北保定開(kāi)賽的世界機(jī)器人大賽總決賽!其中，高精尖賽項(xiàng)之一——BCI腦控機(jī)器人大賽將為你帶來(lái)一場(chǎng)腦控技術(shù)的全觀，讓你近距離一睹這項(xiàng)未來(lái)黑科技的神奇。
為推進(jìn)腦控技術(shù)的創(chuàng)新突破，助推技術(shù)與各領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)交流合作，滿(mǎn)足人們對(duì)醫(yī)療、養(yǎng)老等多樣化的民生需求，實(shí)現(xiàn)與各行業(yè)的跨越融合發(fā)展，在國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)的指導(dǎo)下，中國(guó)電子學(xué)會(huì)將聯(lián)合基金委信息科學(xué)部、清華大學(xué)醫(yī)學(xué)院、國(guó)防科技大學(xué)機(jī)電工程與自動(dòng)化學(xué)院、西安交通大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院、天津大學(xué)醫(yī)學(xué)工程與轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究院、上海大學(xué)機(jī)電工程與自動(dòng)化學(xué)院共同組織舉辦“2019世界機(jī)器人大賽—BCI腦控機(jī)器人大賽暨第三屆中國(guó)腦機(jī)接口比賽”賽事。大賽全年參賽人數(shù)1500余人，預(yù)計(jì)將吸引20余所頂尖科研院所、高校和企業(yè)參賽，旨在打造集科技性、創(chuàng)新性、實(shí)用性于一體的世界級(jí)腦-機(jī)接口賽事，使之惠及人類(lèi)社會(huì)生活發(fā)揮積極作用。
本次比賽在賽項(xiàng)專(zhuān)業(yè)度和賽事豐富度上都做到了全面提升，在比拼參賽選手操控BCI技術(shù)成果的能力的基礎(chǔ)上，增加了考察科研團(tuán)隊(duì)BCI技術(shù)算法能力的比賽項(xiàng)目，將從準(zhǔn)確性、效率、實(shí)用性、創(chuàng)新性、技術(shù)性等多維度提高腦-機(jī)接口技術(shù)在助殘康復(fù)等各領(lǐng)域的技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展，滿(mǎn)足人們對(duì)醫(yī)療、養(yǎng)老等多樣化的民生需求。
賽項(xiàng)豐富升級(jí)，全面展現(xiàn)高精尖創(chuàng)新
具體說(shuō)來(lái)，本次賽事將從實(shí)際應(yīng)用和技術(shù)研發(fā)兩方面進(jìn)行比拼，由技術(shù)賽、技能賽、技能賽挑戰(zhàn)賽、優(yōu)秀成果展示等四部分組成。
技術(shù)賽旨在立足于技術(shù)研發(fā)方面進(jìn)行團(tuán)隊(duì)比拼，將通過(guò)比拼技術(shù)算法，重點(diǎn)考察各參賽團(tuán)隊(duì)對(duì)于算法的設(shè)計(jì)及優(yōu)化能力，著重考察科研團(tuán)隊(duì)算法的準(zhǔn)確率及反應(yīng)時(shí)間(ITR)。在本項(xiàng)目比賽中，主辦方計(jì)劃設(shè)置一個(gè)腦-機(jī)接口系統(tǒng)實(shí)用中的問(wèn)題，讓各團(tuán)隊(duì)據(jù)此設(shè)計(jì)算法并解決該問(wèn)題。
技能賽旨在通過(guò)比拼參賽選手操控BCI技術(shù)成果的能力，展示、探討B(tài)CI技術(shù)成果的實(shí)際應(yīng)用發(fā)展，技能賽主要包含三個(gè)比賽項(xiàng)目，分別是腦控打字、運(yùn)動(dòng)想象、青少年腦機(jī)接口項(xiàng)目。腦控打字是ALS患者(漸凍人)進(jìn)行語(yǔ)言交流的一個(gè)十分重要的需求;而基于運(yùn)動(dòng)想象的腦-機(jī)接口系統(tǒng)可以為中樞神經(jīng)系統(tǒng)受損的殘疾人提供一種與外界交流溝通的途徑,其在助殘康復(fù)領(lǐng)域具有重大的應(yīng)用價(jià)值。值得一提的是，這兩個(gè)參賽項(xiàng)目都鼓勵(lì)支持殘疾人體驗(yàn)并參賽，真正做到了競(jìng)技比賽與實(shí)際需求相結(jié)合，給了當(dāng)今社會(huì)中真正有需求的殘障人士一個(gè)超前體驗(yàn)新興科技的機(jī)會(huì)。而另外一項(xiàng)青少年腦機(jī)接口項(xiàng)目則關(guān)注了青少年成長(zhǎng)過(guò)程中的注意力問(wèn)題，腦-機(jī)接口技術(shù)在提升集中注意力能力的訓(xùn)練中有極大的價(jià)值，本項(xiàng)目主要測(cè)試基于青少年注意力訓(xùn)練的腦-機(jī)接口系統(tǒng)的綜合控制能力。
值得一提的是今年新增的、格外令人期待的技能賽挑戰(zhàn)賽，這也是腦控?zé)o人機(jī)首次登上競(jìng)技舞臺(tái)。為探索BCI技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域，并增加比賽的展示性和可看性，主辦方在8月20日-25日的2019世界機(jī)器人大會(huì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置了技能賽挑戰(zhàn)賽項(xiàng)目——腦控?zé)o人機(jī)項(xiàng)目。腦控?zé)o人機(jī)選手將有技能賽總決賽選手組成，通過(guò)操控?zé)o人機(jī)完成相應(yīng)任務(wù)進(jìn)行比拼。
在優(yōu)秀成果展示區(qū)，觀眾將有機(jī)會(huì)近距離感受腦-機(jī)接口的魅力。腦控機(jī)械臂、腦控機(jī)器人、腦控游戲、腦控?zé)o人機(jī)、腦控外骨骼等將亮相創(chuàng)意展示區(qū)，向大眾全方位展示腦控技術(shù)在各領(lǐng)域的最新應(yīng)用成果。
亮相2018年世界機(jī)器人大賽賽場(chǎng)的腦控機(jī)械臂系統(tǒng)(上)
和腦控外骨骼系統(tǒng)(下)
除腦控機(jī)器人大賽外，2019世界機(jī)器人大賽總決賽的高精尖賽事還包括共融機(jī)器人大賽、機(jī)器人工業(yè)設(shè)計(jì)大賽和青少年機(jī)器人設(shè)計(jì)大賽。與此同時(shí)，大賽同期還將在保定舉辦機(jī)器人發(fā)展論壇、機(jī)器人前沿技術(shù)學(xué)術(shù)會(huì)議、“科創(chuàng)保定”企業(yè)接洽會(huì)等特色行業(yè)活動(dòng)，為機(jī)器人行業(yè)提供深度交流的平臺(tái)，期望以此契機(jī)切實(shí)推動(dòng)“中國(guó)智造”，通過(guò)高端引領(lǐng)、創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)，促進(jìn)中國(guó)本土機(jī)器人制造業(yè)的發(fā)展。
2019世界機(jī)器人大賽總決賽是目前國(guó)內(nèi)外影響廣泛的機(jī)器人領(lǐng)域?qū)I(yè)官方賽事活動(dòng)，為保障賽事整體安全有序進(jìn)行，本次大賽總決賽將統(tǒng)一采取定向邀請(qǐng)的方式組織觀眾觀賽。受邀觀眾需根據(jù)主辦方的指定安排在規(guī)定時(shí)間、規(guī)定場(chǎng)次有序參與觀賽，未能入場(chǎng)的觀眾可鎖定騰訊等大賽官方線上直播平臺(tái)觀看精彩賽事活動(dòng)。
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