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当人类的意识能够直接控制机器的运动时，科幻 “教父” 詹姆斯・卡梅隆的系列大片中展示的人机共生画面与赛博朋克情节，就真正实现了。
在日常生活中，我们往往会因为各种原因导致人体的运动功能受损。罪魁祸首可能是任何东西，从肢体损伤到神经肌肉疾病。
对一些截肢者来说，进行日常生活活动的能力取决于他们能否有效和可靠地绕过大脑和假肢之间断裂的通路。强大的 # 脑机接口 ，可以帮助这些人恢复行动能力。
| 运动皮层控制假肢
IBM澳大利亚研究院凭借其开创性的脑机接口，正在开发一种利用完整的运动皮层来控制机器人假肢的系统。
这是有可能的，从生理学角度讲，运动皮层仍然在试图指挥身体——即使它试图指挥的肢体缺失了。就像扬声器断开时的立体声，输出仍在发生，但连接断开。
他们发明的脑机接口通过一个商用的OpenBCI-EEG（脑电图）耳机读取运动皮层的输出。然后，这些脑电波被处理，以确定用户的预期动作，然后指挥机械臂执行该动作。
一旦预期的活动被解码，他们就把它们翻译成机器人手臂的指令，能够在现实生活环境中抓取和定位物体。他们将机械臂连接到摄像机和一个定制开发的深度学习框架，IBM称之为Grasp Net。
Grasp Net可以确定机器人抓取感兴趣物体的最佳位置。它是一种新颖的深度学习体系结构，在Nvidia Jetson TX1处理器上的抓取精度、仅7.2MB的内存占用和实时推理速度方面优于最先进的深度学习模型。
| 生物电神经接口
美国明尼苏达大学双城分校生物医学工程系杨知团队研发了新一代生物电神经接口技术平台。研究成果近期发表在《神经工程杂志》，标题为《面向截肢者的生物电神经接口，可实现直观的假肢控制》。
该脑机接口是通过外周神经通路在人的思想与机器之间建立新的信息管道，从而让截肢者能真正灵巧而直观地控制假肢。试验结果表明，这一技术能够更加准确地理解人体神经系统中的信号，因而有可能成为未来人机共生的基础。
该技术平台包括三个组成部分：植入式束内微电极，神经芯片组，和人工智能解码器。具体来说，就是研究人员首先根据截肢残疾人的情况确定电极数量，目标神经，和手术方案。
比如最近的一个病例，该团队使用显微外科束状靶向法技术将纵向束状内电极植入截肢者的正中神经和尺神经中，形成与单个神经束的接口。
通过超低噪声的神经芯片组来记录极微弱的神经电图。然后由人工智能模型通过循环神经网络来解码神经电图，从而掌握受试者的想法。该平台理论上可以将人的的思想和外界机器连接起来，比如让残疾人控制一个假肢，又或是一台电脑。
这些研究成果，对四肢有损害的残疾人来说，可谓是希望和福音。当然，脑机接口的研究应用不仅仅对这些残障人士有帮助，目前研究方向专注在盲人、聋哑人等方向的也不少，比如通过在盲人眼球里植入芯片电极，让他们恢复部分视力等。
脑机交互与智能硬件学术挑战营，结合了美国密歇根大学和我国浙江大学脑机交互基础课程，让学员了解最新的脑机交互发展趋势，体会脑电波控制机器人、控制他人手臂运动等尖端领域的实验。
通过课程学习，让学员能够通过自己编程实现脑神经信号、心电信号和肌电信号的读取、过滤和处理，并进一步与控制器（如Arduino等）、执行器（如机械手等）结合起来，完成神经信号传感、肌肉运动识别、仿生假肢操纵等相关科学挑战任务。
