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上海交通大学机器人研究所副教授张定国访问宁波材料所
作者:,日期:2017-09-26

  9月8日,上海交通大学机器人研究所副教授张定国访问宁波材料所,并做了题为“多模式脑机接口技术与应用”的学术报告,与会师生近30人。张教授对脑机接口的定义和现状做了介绍,同时配以精彩的PPT视频演示,图文并茂,信息量丰富,向我们展示了一个充满活力与发展前景的学科领域。随着“脑科学”与“人工智能”的兴起,近几年脑机接口的研究也日益受到学者的广泛关注。

  张教授从非侵入式和侵入式以及民生和军事两个应用领域介绍了多模式脑机接口的技术原理和应用范例,同时向我们展示了其团队的脑机接口科研成果。针对非侵入式脑机接口,主要介绍基于稳态视觉诱发(SSVEP)的脑电(EEG)信号处理原理及其在智能装备上的应用,包括功能性电刺激和外骨骼康复机器人系统。如脑机接口与功能性电刺激的研究中,实验人员通过脑电信号控制不同频率的功能性电刺激,大腿肌肉会随之做收缩运动,刺激频率越快抬腿动作也越快。假设我们能够控制好频率,协调腿部各部位肌肉束,完全有可能使得瘫痪病人实现行走的目标。

  针对侵入式脑机接口,主要介绍基于脑皮层电位(ECoG)和立体脑电(SEEG)的原理,以及如何利用ECoG和SEEG来控制机器人手臂,可以服务于瘫痪病人的运动功能重建。侵入式脑机接口目前条件受到限制,但是采集信号质量高,可以对各部位脑区放电进行精确研究,有利于疾病的诊断与康复,也有利于脑电的精确采集和控制。这部分需要我们科研人员和医院医师相互配合。

  在军事领域,张教授介绍了脑控无人小飞机和脑-脑接口的应用,向我们展示了用脑意念遥控蟑螂行动的视频,这项实验是由该校机械与动力工程学院硕士研究生李广晔在张教授的指导下完成的。该成果获得2015年国际机器人与自动化学会(IEEE RAS)学生视频竞赛第二名。此项技术拓展了传统的脑机接口技术,还为“脑联网”的兴起储备技术奠定基础。

  

报告人简介:

  张定国,博士。上海交通大学机器人研究所,副教授,博士生导师。分别在吉林大学、哈尔滨工业大学和新加坡南洋理工大学获得学士、硕士和博士学位。任国际电气和电子工程师协会(IEEE)高级会员,国际功能性电刺激学会(IFESS)终身会员/主任委员,国际仿生工程学会(ISBE)青年委员会理事,国际生物医学工程学会(EMBS)会员,国际机器人与自动化学会(RAS)会员,国际系统、人和控制论学会(SMC)会员。发表国际期刊(SCI)论文30余篇,国际会议论文(EI)40余篇。发明专利授权9项/公开15项,软件著作权登记6项。于2011年获得美国Delsys研究奖,于2015年获得国际“脑-机接口奖”(BCI Award)提名。目前主要研究方向是生机电一体化、康复工程、人机交互和脑机接口。

 

 

 

(慈溪医工所/史斌君 先进制造所/高京京)