5月24日下午，為期三天的第二十七屆全國發(fā)明展覽會(huì)·“一帶一路”暨金磚國家技能發(fā)展與技術(shù)創(chuàng)新大賽在河北石家莊落下帷幕，腦機(jī)交互與人機(jī)共融海河實(shí)驗(yàn)室科研團(tuán)隊(duì)三個(gè)參展項(xiàng)目獲金獎(jiǎng)兩項(xiàng)，銀獎(jiǎng)一項(xiàng)。
本屆展覽會(huì)以“創(chuàng)新鏈與產(chǎn)業(yè)鏈共生，人才與城市共榮”為主題，由中國發(fā)明協(xié)會(huì)、金磚國家工商理事會(huì)中方理事會(huì)主辦，石家莊市人民政府承辦，科學(xué)技術(shù)部、中國科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)、中華全國總工會(huì)、世界知識(shí)產(chǎn)權(quán)組織、發(fā)明者協(xié)會(huì)國際聯(lián)合會(huì)支持舉行。來自全國各地60余個(gè)城市的700多家企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)、1587個(gè)發(fā)明創(chuàng)新項(xiàng)目參展。
金獎(jiǎng)項(xiàng)目“一種功能性肌肉電刺激驅(qū)動(dòng)的外骨骼助行系統(tǒng)”提出了“功能性肌肉電刺激+關(guān)節(jié)鎖定外骨骼+步態(tài)檢測”的神經(jīng)肌骨耦合驅(qū)動(dòng)技術(shù)，創(chuàng)新設(shè)計(jì)基于步態(tài)反饋的電刺激與關(guān)節(jié)鎖定裝置耦合控制模塊，驅(qū)動(dòng)用戶自主肢體運(yùn)動(dòng)，重點(diǎn)突破了智能人機(jī)交互主動(dòng)適應(yīng)性弱、控制精準(zhǔn)度低的共性難題?；谏鲜黾夹g(shù)，團(tuán)隊(duì)開發(fā)了具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的功能性肌肉電刺激驅(qū)動(dòng)的外骨骼助行系統(tǒng)，通過強(qiáng)化產(chǎn)學(xué)研用融合、推動(dòng)外延專利實(shí)施、布局標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)促進(jìn)了本項(xiàng)目專利技術(shù)的應(yīng)用推廣。目前，本專利相關(guān)技術(shù)已成功應(yīng)用于醫(yī)療康復(fù)、國防特種等國家重大戰(zhàn)略領(lǐng)域，具有廣泛的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益，且其拓展技術(shù)領(lǐng)域前景廣闊。
金獎(jiǎng)項(xiàng)目“基于非對(duì)稱誘發(fā)腦電的腦-機(jī)接口編解碼技術(shù)”針對(duì)腦機(jī)接口領(lǐng)域中非常微弱的事件相關(guān)電位(Event-Related Potential, ERP)信號(hào)的增強(qiáng)和識(shí)別問題展開研究。在解碼算法方面，此項(xiàng)目開發(fā)了一種多窗口判別典型模式匹配方法(Multi-Window Discriminative Canonical Pattern Matching, Multi-window DCPM)，可以廣泛地用于P300、不對(duì)稱視覺誘發(fā)電位(asymmetric visual evoked potential, aVEP)等腦電特征的提取和分類識(shí)別，并能夠有效地提升相應(yīng)信號(hào)的分類準(zhǔn)確率；在系統(tǒng)應(yīng)用方面，此項(xiàng)目驗(yàn)證了該方法應(yīng)用于P300-Speller的可行性，字符平均分類準(zhǔn)確率較傳統(tǒng)的DCPM算法提升了5%。此外，本項(xiàng)目搭建的一個(gè)基于微信的腦控字符拼寫和實(shí)時(shí)通訊系統(tǒng)，利用所提算法實(shí)現(xiàn)了較高的腦控拼寫通訊速度和精度。本項(xiàng)目提供的一種高魯棒性、強(qiáng)泛化能力的ERP特征提取和識(shí)別算法，并基于此實(shí)現(xiàn)了可高速通訊的腦控字符拼寫系統(tǒng)，可應(yīng)用于肢體或語言障礙患者的日常輔助或航空航天、軍事等特種領(lǐng)域。
銀獎(jiǎng)項(xiàng)目“面向微弱ERP特征識(shí)別的解碼算法和腦-機(jī)接口應(yīng)用”聚焦于視覺腦-機(jī)接口(Visual BCI, vBCI)領(lǐng)域編解碼技術(shù)，在編碼方面，設(shè)計(jì)了位于周圍視野的極微小視覺刺激范式，創(chuàng)新性地提出了一種“空-碼分多址”編碼方法；在解碼方面，提出了一種高效的腦電特征解碼算法，實(shí)現(xiàn)了背景腦電噪聲的抑制和極微弱任務(wù)腦電特征的增強(qiáng)；在系統(tǒng)交互方面，設(shè)計(jì)了連續(xù)意圖操控交互范式，實(shí)現(xiàn)了對(duì)外部設(shè)備（無人車）的連續(xù)腦控。解決了傳統(tǒng)vBCI中存在的諸多問題，實(shí)現(xiàn)了自然、舒適的腦-機(jī)連續(xù)控制交互方式，有力推動(dòng)了腦-機(jī)接口技術(shù)的發(fā)展，拓寬了腦-機(jī)接口的應(yīng)用場景，具有重要的科學(xué)意義和廣闊的市場前景。
展會(huì)期間，實(shí)驗(yàn)室團(tuán)隊(duì)的參展項(xiàng)目得到了媒體與參觀者的廣泛關(guān)注，體現(xiàn)了腦機(jī)接口技術(shù)廣闊的發(fā)展前景。此次獲獎(jiǎng)是對(duì)實(shí)驗(yàn)室青年科研團(tuán)隊(duì)“十年鑄一劍”不懈努力的肯定，未來，團(tuán)隊(duì)將進(jìn)一步聚焦做“有用”的腦機(jī)接口，做“真有用、有大用”的腦機(jī)接口，積極推動(dòng)從“實(shí)驗(yàn)室”到“流水線”的研究成果應(yīng)用轉(zhuǎn)化，促進(jìn)科技進(jìn)步，造福人民健康。
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