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3047798688@qq.com科幻電影中，我們常常看到這樣的場景：未來世界的人們只用意念或想象，就能操控無人機編隊、指揮機械臂完成精密操作，甚至能通過“腦電波”與外界對話。4月1日，記者來到山東中科先進技術有限公司（以下簡稱“山東先進院”），當研究人員佩戴上腦電采集帽，憑借“意念”操控無人機起落、翻轉，在電腦屏幕上打字，還能控制外骨骼帶動下肢走路，那些“科幻片段”正一步步變成現實。隔空操控，無人機精準起飛
在山東先進院的實驗室里，研究人員佩戴著插著電極片的腦電帽，坐在電腦屏幕前，屏幕上顯示著向上、向下、向左、向右等指令。研究人員并沒有做任何手部動作，只是眼睛聚焦在指令中的某一個，在他身后的三架小型無人機就準確地接收到了指令，整齊地進行各種動作。
“山東中科先進技術有限公司歡迎你”，另一位研究人員則通過眼睛不斷注視電腦屏幕上出現的26個字母中的某個字符，就在屏幕上打出了漢字，同樣也不需要其他任何動作。
實驗室中還有一臺腦控下肢外骨骼運動康復訓練系統，記者注意到，研究人員佩戴腦電帽和一副眼鏡，即可通過意念控制外骨骼帶動下肢進行運動。
完成這些“意念控制”動作的是山東先進院自主研發的腦機接口系統。什么是腦機接口？“腦機接口，顧名思義，就是在人的大腦與外部設備之間，搭建起一條傳遞信息的‘高速公路’，不通過手和嘴就可以控制外部設備，真正實現‘意念控制’。”山東先進院總經理李衛民告訴記者，“這套系統包括信號采集、分析解碼、執行控制、反饋調節等四個部分。”
從“微弱信號”到“精準解碼”
其實，2019年，由山東先進院腦機接口研究中心執行主任彭福來博士領銜的研發團隊就做出了腦機接口的實驗室裝備，這套系統采取的是非侵入式的腦機接口裝備，相比侵入式的腦機接口裝備，這種方式不需要將電極植入大腦，安全性更高，但采集的腦電信號相對就會微弱很多，在輸送過程中也會面臨很多干擾。
通過不斷改進裝備和優化算法，如今，山東先進院已先后打造了腦控無人機、腦控下肢康復機器人、意念打字等多個項目。
“腦控無人機是通過我們自主研發的腦電采集系統捕捉用戶大腦神經元活動產生的腦電信號，經過放大、濾波等預處理后，利用算法進行特征提取和解碼，轉換為控制無人機的命令，打造腦控無人機編隊，實現向上、向下等九種指令控制。”彭福來介紹，“而意念打字則是利用穩態視覺誘發電位信號來識別人的意圖并進行操作。當用戶注視虛擬鍵盤中的某個字符時，相應的腦電波模式被檢測并解碼，從而實現字符的輸入。該技術已經能夠實現平均打字速度每分鐘20個字符，準確率高達94.4%。”
腦控下肢外骨骼運動康復訓練系統結合了腦機接口技術、機器人技術和康復醫學，通過解讀大腦信號來控制外骨骼的運動，幫助下肢運動功能障礙的患者恢復行走能力，為他們提供康復訓練，促進康復治療。“這是一種‘主動’康復。”醫療康復率先破冰
在李衛民看來，腦機接口技術的應用前景十分廣闊。
目前，山東先進院的腦機接口產品已成功應用在301醫院、齊魯醫院等20余家臨床和科研機構。山東先進院的腦機接口團隊還在2024世界機器人大會的BCI腦控機器人大賽中斬獲產業貢獻獎，得到廣大科技工作者和投融資人士的重點關注。
腦機接口是生命科學和信息技術交叉融合的前沿領域。山東省《關于科技創新引領未來產業布局培育發展新質生產力的實施方案》中，腦機接口被列為重點發展方向。
未來，隨著技術的進步，腦機接口技術將逐步拓展到科研教育、生活娛樂、軍事等多個領域。比如對駕駛員進行疲勞監測，提高駕駛安全；識別人的情緒狀態，進行心理健康評估和治療；監測運動員的大腦活動等。
“腦機接口技術已經展現出了廣泛的應用潛力和未來科技生活的新圖景，將會極大地改變我們的生活。”李衛民說。
（濟南時報·新黃河客戶端記者曹茜）
