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华东理工大学金晶团队发布混合现实增强脑机接口系统,开启四足机器人智能操控新纪元

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2025-03-20 09:43:08

    近日,华东理工大学金晶教授团队宣布成功研发出“面向四足控制的混合现实增强脑-机接口系统”,该技术通过深度融合混合现实(MR)与脑机接口(BCI),突破了传统BCI系统在环境抗干扰性、便携性及场景适应性方面的局限,为机器人智能控制领域注入革新动力。

传统脑机接口技术长期受制于环境光干扰与设备笨重等问题,尤其在户外或复杂场景中易出现信号失真。金晶团队创新性地引入混合现实技术,将视觉刺激直接嵌入用户现实视野,通过MR头显设备实现环境光干扰屏蔽,同时结合轻量化硬件设计,仅需佩戴MR头显与脑电采集设备即可完成对四足机器人的精准操控。测试数据显示,新系统信号识别准确率较传统方案提升超30%,且支持分层异步控制策略——近场任务依赖增强现实(AR)界面实现高精度操作,远场任务借助MR全局视图降低用户认知负荷,显著提升了复杂场景下的控制稳定性。



脑机接口成果与应用


    在应用层面,该系统展现出强大的跨领域适配能力。医疗康复领域,行动障碍患者可通过意念操控机器狗辅助行走训练或物品抓取,为神经功能重建提供新路径;工业与救援场景中,四足机器人可深入高危环境执行设备巡检、废墟搜救等任务,大幅降低人员安全风险;消费端场景如智能家居、教育陪护等亦被纳入技术辐射范围。团队透露,模块化架构与自适应算法使系统可快速适配农业巡检、特殊教育等新兴需求,未来将进一步拓展商业化应用矩阵。


    市场与政策双引擎正加速脑机接口技术落地。中信建投研报指出,随着国内脑机接口产业链中上游芯片、传感器等核心技术的突破,下游医疗、消费电子等应用场景持续扩容,预计2028年市场规模将突破百亿元。政策层面,国家医保局近期明确为脑机接口技术设立独立医疗服务价格项目,打通临床收费路径;上海、北京等地相继出台产业扶持政策,推动产学研协同创新。资本市场反应热烈,创新医疗、爱朋医疗等概念股近期涨幅显著,机构普遍看好其在医疗康复与高端制造领域的变现潜力。

金晶教授表示,团队将持续优化系统性能,深化与医疗机构、科技企业的合作,加速技术从实验室向市场的转化。“这项成果不仅是机器人控制技术的跃迁,更是人机交互范式的一次重构。我们期待通过技术迭代,让脑机接口成为连接人类智能与机器效能的无形桥梁。”据悉,该团队此前研发的“混合现实脑控无人机”系统已斩获2024年中国脑机接口“华瑙奖”十大进展,并在国际脑机接口大赛中多次夺冠,彰显了中国在该领域的前沿竞争力。


    随着脑机接口与混合现实技术的深度融合,智能机器人正从“被动执行”迈向“主动协同”的新阶段。这一突破不仅为产业升级提供技术支点,更为构建人机共生的未来社会打开了想象空间。


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