上海人工智能创业企业上央视:这双学习“肢体语言”的仿生手,可以用筷吃饭、用指打字

发布时间:2019.07.28 16:37  访问次数:  作者:

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上海人工智能创业企业上央视:这双学习“肢体语言”的仿生手,可以用筷吃饭、用指打字

来源:上观新闻 作者:徐瑞哲 2019-07-28 20:34


摘要:一位失去双侧下臂26年之久的退伍军人加入实验。他不仅可以借助仿生手提包负重、定点放包,也可以单手执笔在白板上工整地写下“春天里”……


从拿起筷子夹物,到电脑插拔U盘,这个双休日,“上海智造”的全球首款人工智能多模式识别仿生手,在央视一套的硬核科技综艺节目《机智过人》中成为全场明星主角。

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作为国内荧屏上唯一一档以人工智能(AI)为核心题材的科学挑战专栏,本季《机智过人》“智敬中国”系列直播中,沪上“AI手”接受梅宏院士与撒贝宁、韩雪等人的“机智见证团”检验,演绎人体生物电传感、机器学习意图识别等自主研发技术,挑战“人工智能+智慧医疗+公益助残”成功。

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海归创业为残者“找回”失去的手

说起“机智过人”的仿生手,离不开它的创造者。2000年,上海人倪华良从复旦大学电子工程专业毕业后,成为一名“张江男”,投身到集成电路产业。8年后,他携夫人旅居加拿大,与伙伴们在美加创业,到2015年才正式归国创业。

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解放日报·上观新闻记者走进复旦绿地双创中心,与倪华良说起“创业点”。与节目中一样,他向记者取出一个臂环,环的内侧布满传感芯片,把它套在了自己的上臂上,并与桌上的一个“机械手”进行了无线连接。于是,他手部做出的任何动作,就投射到“机械手”上——比如,当带着臂环的右手在空气中进行抓取,“机械手”就伸向一罐可乐,并稳稳抓起了可乐。

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原本,这项可以感知胳膊皮下神经信号的“肌电”传感技术,被设计为用于体感游戏的人机交互,或者通过手势识别来操作智能家居设备。但倪华良认为,这可能有点“大材小用”,并在两年前借此正式转向医疗康复领域。他们创始的“傲意科技”在张江获得首笔投资,开始为肢残人士“找回”自己灵巧的手。

臂上芯片人机接口学会“轻重缓急”

“仿生手”作为人类肢体的替代品,具备从感知到执行的“高仿”能力。在融合性更好的新一代产品中,倪华良演示的臂环式传感芯片阵列,已转化到义肢内壁的“接受腔”里,直接从断肢处全方位、多维度、高精度地感知肌肉神经电信号,恰如“人机接口”。

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从生理角度而言,肢残人士对于手的“记忆力”和“掌控力”仍然存在。根据手部的动作意念,“肌电”从人脑运动皮层向肢体末端不断传导,就在假肢内部“芯片环”的无创接触中被捕获和解析。“这项底层技术,用了整整6年研发才获成功。”倪华良告诉解放日报·上观新闻记者。

AI的“聪明”之处在于自学习。因为仿生型的灵巧手与使用者基本是一一对应关系,在实用过程中,使用者每一次手部动作产生的肌电信号,都在“教”这只人工智能的手,让它学习主人自身特有的“肢体语言”,认知“轻重缓急”,让它越来越懂得识别主人意图,越用越灵活。

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倪华良表示,在真人实验中,即使手的主人,因断肢已久,忘却了当初握拳的感觉,在“携手”康复过程中接受人机一体化训练,用一天、用一月、用半年之后的灵巧程度大有不同,并持续进步

五指皆活自研10万元平民级替代品

在向“机智过人”直播节目提供的原始试验视频中,一位失去双侧下臂26年之久的退伍军人加入实验。他不仅可以借助仿生手提包负重、定点放包,也可以单手执笔在白板上工整地写下“春天里”,还可以双手用“单指法”在笔记本电脑键盘上打字。

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有了上游的感知,作为下游“执行机构”、仅900克左右、充电续航达两天的机械手,也耗费倪华良团队在硬件开发方面的极大功夫。人类的手,29块骨头、27个维度,不仅天生灵巧,而且在工程专家眼中更是功率大、体积小、效率高的完美天然产物。

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当前主流仿生手,常见几万元的三指型产品,可用动作十分单一;真正五指型的产品只有德国、冰岛两国拥有核心技术,市场价格在4万多到10余万美元不等。而倪华良团队的目标是,与本地假肢厂产学研合作,做到10万元人民币甚至更低价格的AI五指仿生手。

他向解放日报·上观新闻记者坦言,仅一根手指的一个精密马达就要3000元成本,5指就是1.5万元,但若成功运用国产微小电机替代,成本将大为降低,有望两三年内做成这样的第二代平民级产品。对于全国五六百万肢体缺失者,倪华良希望在高价进口产品上无法实现的助残贴补或公益采购,可以在全国产的自主AI产品中实现,为更多需要双手的残障人士圆梦。

链接:

http://www.jfdaily.com.cn/news/detail?id=166281

栏目主编:徐瑞哲文字编辑:徐瑞哲图片编辑:苏唯

图片来源:除节目现场图外,均 徐瑞哲 摄


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