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2019年6月6日,2019世界机器人大赛总决赛新闻发布会在河北保定举行,而就在当天,科幻动作电影x战警系列影片的终结篇《x战警·黑凤凰》在国内院线上映,影片中的凤凰女琴·葛雷超能力非凡,不仅具有心灵感应,还可以通过意念移动物体。在科技发展突飞猛进的今天,像电影中凤凰女拥有的这类“意念操控”超能力正一步步从虚构变为可能,并逐渐从实验室走进现实生活,其中的技术基础,便是脑-机接口(bci)技术。

脑-机接口(bci)是指通过对神经系统电活动和特征信号的收集、识别及转化,使人脑发出的指令能够直接传递给指定的机器终端,从而使人对机器人的控制和操作更为高效便捷,俗称“脑控”。该项技术在人与机器人的交流沟通领域有着重大创新意义和使用价值,其已广泛应用于助残康复、灾害救援、娱乐体验等多个领域,并在改善残疾人生活质量中作出了巨大贡献。其实,全球范围的脑控技术研究已经开展多年,美国、日本、俄罗斯、德国等国家的科学家都在脑科学和认知科学领域的研究都取得了十分可观的进展。目前,“中国脑计划”正在如火如荼地推进 —— “脑科学与类脑研究”已经被列入“十三五”规划纲要中的国家重大科技创新和工程项目,中科院也已于2017年初成立了包含20个院所80个精英实验室的脑科学和智能技术卓越创新中心。

脑控机器人——从实验室走进现实生活

bci脑控机器人,是一种让脑机接口技术得以实现的物质载体;是一种融合脑科学和认知科学研究与应用的机器人。bci脑控机器人的出现,让人类通过意念操控物体成为可能。在脑机接口技术的加持下,动动脑筋操控电脑打字、用意念控制灯的开关,或眨一下眼睛就可拍照这些具备未来科技感的指令,都将成为可能。

脑控机器人的开发对于实际生活也有着极高的应用价值。脑控技术能够被应用于助残康复、灾害救援、娱乐体验等多个领域,在改善残疾人生活质量方面,bci脑控机器人做出了尤为显著的贡献。比如,卡内基梅隆大学和明尼苏达大学的合作研究团队利用无创的脑机接口开发出了世界上首款精神控制机器人手臂。我国在脑-机接口技术的应用领域也取得了很大的发展,在第十七届国际装备制造博览会上,两款分别面向医院与家庭用户的、主要用于特殊儿童心理教育与治疗领域的脑控机器人首次与大众见面。

直击国际赛场上的脑控“科幻梦”

那么,在哪里可以提前感受当下超前的脑控技术、近距离接触先进的bci脑控机器人呢?一定不要错过即将于7月25日-28日在河北保定开赛的世界机器人大赛总决赛!其中,高精尖赛项之一——bci脑控机器人大赛将为你带来一场脑控技术的全观,让你近距离一睹这项未来黑科技的神奇。

为推进脑控技术的创新突破,助推技术与各领域产业交流合作,满足人们对医疗、养老等多样化的民生需求,实现与各行业的跨越融合发展,在国家自然科学基金委员会的指导下,中国电子学会将联合基金委信息科学部、清华大学医学院、国防科技大学机电工程与自动化学院、西安交通大学机械工程学院、天津大学医学工程与转化医学研究院、上海大学机电工程与自动化学院共同组织举办“2019世界机器人大赛—bci脑控机器人大赛暨第三届中国脑机接口比赛”赛事。大赛全年参赛人数1500余人,预计将吸引20余所顶尖科研院所、高校和企业参赛,旨在打造集科技性、创新性、实用性于一体的顶尖脑-机接口赛事,使之惠及人类社会生活发挥积极作用。

本次比赛在赛项专业度和赛事丰富度上都做到了全面提升,在比拼参赛选手操控bci技术成果的能力的基础上,增加了考察科研团队bci技术算法能力的比赛项目,将从准确性、效率、实用性、创新性、技术性等多维度提高脑-机接口技术在助残康复等各领域的技术与产业发展,满足人们对医疗、养老等多样化的民生需求。

赛项丰富升级,全面展现高精尖创新

具体说来,本次赛事将从实际应用和技术研发两方面进行比拼,由技术赛、技能赛、技能赛挑战赛、优秀成果展示等四部分组成。

技术赛旨在立足于技术研发方面进行团队比拼,将通过比拼技术算法,重点考察各参赛团队对于算法的设计及优化能力,着重考察科研团队算法的准确率及反应时间(itr)。在本项目比赛中,主办方计划设置一个脑-机接口系统实用中的问题,让各团队据此设计算法并解决该问题。

技能赛旨在通过比拼参赛选手操控bci技术成果的能力,展示、探讨bci技术成果的实际应用发展,技能赛主要包含三个比赛项目,分别是脑控打字、运动想象、青少年脑机接口项目。脑控打字是als患者(渐冻人)进行语言交流的一个十分重要的需求;而基于运动想象的脑-机接口系统可以为中枢神经系统受损的残疾人提供一种与外界交流沟通的途径,其在助残康复领域具有重大的应用价值。值得一提的是,这两个参赛项目都鼓励支持残疾人体验并参赛,真正做到了竞技比赛与实际需求相结合,给了当今社会中真正有需求的残障人士一个超前体验新兴科技的机会。而另外一项青少年脑机接口项目则关注了青少年成长过程中的注意力问题,脑-机接口技术在提升集中注意力能力的训练中有极大的价值,本项目主要测试基于青少年注意力训练的脑-机接口系统的综合控制能力。

值得一提的是今年新增的、格外令人期待的技能赛挑战赛,这也是脑控无人机首次登上竞技舞台。为探索bci技术的应用领域,并增加比赛的展示性和可看性,主办方在8月20日-25日的2019世界机器人大会现场设置了技能赛挑战赛项目——脑控无人机项目。脑控无人机选手将有技能赛总决赛选手组成,通过操控无人机完成相应任务进行比拼。

在优秀成果展示区,观众将有机会近距离感受脑-机接口的魅力。脑控机械臂、脑控机器人、脑控游戏、脑控无人机、脑控外骨骼等将亮相创意展示区,向大众全方位展示脑控技术在各领域的最新应用成果。

亮相2018年世界机器人大赛赛场的脑控机械臂系统(上)

和脑控外骨骼系统(下)

除脑控机器人大赛外,2019世界机器人大赛总决赛的高精尖赛事还包括共融机器人大赛、机器人工业设计大赛和青少年机器人设计大赛。与此同时,大赛同期还将在保定举办机器人发展论坛、机器人前沿技术学术会议、“科创保定”企业接洽会等特色行业活动,为机器人行业提供深度交流的平台,期望以此契机切实推动“中国智造”,通过高端引领、创新驱动,促进中国本土机器人制造业的发展。

2019世界机器人大赛总决赛是目前国内外影响广泛的机器人领域专业官方赛事活动,为保障赛事整体安全有序进行,本次大赛总决赛将统一采取定向邀请的方式组织观众观赛。受邀观众需根据主办方的指定安排在规定时间、规定场次有序参与观赛,未能入场的观众可锁定腾讯等大赛官方线上直播平台观看精彩赛事活动。

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