杭州“六小龍”強腦科技:讓殘障者有尊嚴(yán)地活著

2025-03-03 16:58:37

當(dāng)一位 26 歲的右腿截肢者抵達(dá)攀巖墻頂點時,圍觀者爆發(fā)出熱烈掌聲。他借助一條智能仿生腿發(fā)力,精準(zhǔn)踩住每一個巖點。

這位截肢者從小就是運動健將,曾以優(yōu)異體育成績被重點高中錄取。然而,中考后第三天,意外降臨,行走從此成為他最懼怕之事。他嘗試過無數(shù)假肢,要么僅具裝飾作用,要么讓他痛苦不堪?!按┲鴤鹘y(tǒng)機械假肢,就像拄著不穩(wěn)的拐杖,走平地都會摔倒,還得麻煩旁人。拖著假腿只能甩胯,半步半步挪,腰椎疼痛、變形,姿勢怪異,還被起了各種外號?!?這讓他一度痛苦到不愿出門。

2021 年,他報名成為強腦科技的智能仿生腿研發(fā)測試兼產(chǎn)品體驗官。此后,他不僅能自如行走,還完成了攀巖、沖浪、跳傘等極限運動。

如今,強腦科技的仿生腿已實現(xiàn)量產(chǎn),成功邁出從實驗室走向市場的關(guān)鍵一步。

2 月以來,因杭州 “六小龍” 的新聞熱度,強腦科技迎來眾多慕名而來的參訪者。在這里,參訪者能看到體驗者們借助仿生設(shè)備大步流星,仿生手使用者彈鋼琴、寫書法,還能看到他們與工程師、科學(xué)家共同調(diào)試設(shè)備、研發(fā)新產(chǎn)品。

目前,強腦科技已完成約 3 億美元融資并投入研發(fā),在腦機接口領(lǐng)域與馬斯克的 Neuralink 并列為全球融資規(guī)模最大的兩家公司。

馬斯克設(shè)想,腦機接口技術(shù)最終能幫助人類實現(xiàn) “永生”,保存記憶和大腦信息。他選擇風(fēng)險較大的侵入式腦機接口技術(shù) —— 通過開顱將電極插入大腦,率先幫助全身癱瘓病人和失明者恢復(fù)。

強腦科技則選擇了另一條路線。在強腦科技創(chuàng)始人看來,非侵入式腦機接口路線前景更為廣闊。最基礎(chǔ)的,是讓殘障人士有尊嚴(yán)地生活。

創(chuàng)始人提到,在中國,肢體殘疾的殘障人士有 2472 萬,然而假肢使用率可能不到 1%,進(jìn)口假肢動輒幾十萬的價格讓他們難以承受。

創(chuàng)始人希望,未來 10 年,能幫助 100 萬肢殘人士安裝神經(jīng)智能假肢并恢復(fù)日常生活,幫助 1000 萬飽受自閉癥、老年癡呆、失眠困擾的腦疾病患者。

強腦科技是杭州政府早早看好的 “潛力股”。2015 年,強腦科技創(chuàng)立,比 Neuralink 早一年。2018 年,杭州未來科技城領(lǐng)導(dǎo)遠(yuǎn)赴波士頓,與當(dāng)時還在哈佛大學(xué)攻讀博士的創(chuàng)始人長談三四個小時,“聊得最多的竟是腦機接口未來的發(fā)展”。

不久后,強腦科技從波士頓遷至杭州?,F(xiàn)在,強腦科技總部所在的道路上,數(shù)十家與腦科學(xué)、人工智能產(chǎn)業(yè)緊密關(guān)聯(lián)的企業(yè)形成了一個協(xié)同生態(tài)圈 —— 從電子皮膚、神經(jīng)反饋算法到云計算,每個細(xì)分領(lǐng)域大多能在半徑 5 公里內(nèi)找到協(xié)作伙伴。腿隨心動

截肢者仍記得 2021 年首次使用仿生腿的場景,裝配師鼓勵他邁步,可他習(xí)慣拖著假肢走,突然甩開腿,總擔(dān)心下一秒摔倒。

當(dāng)他邁出第一步,仿生腿自動調(diào)節(jié)支撐力,步伐意外平穩(wěn),他慢慢找回兩條腿走路的感覺。

這份支撐源于算法與硬件的雙重革新,以及無數(shù)次硬件與軟件版本的迭代。

傳統(tǒng)假肢依賴機械結(jié)構(gòu),而仿生腿集成多種傳感器,實時采集數(shù)據(jù),經(jīng)算法處理轉(zhuǎn)化為指令,控制產(chǎn)品的液壓系統(tǒng),使仿生腿能針對當(dāng)前運動狀況進(jìn)行動態(tài)實時適配,走起路來更自然流暢。

強腦科技的工程師表示,仿生手及仿生腿使用者無需手術(shù),用大腦 “意念” 就能控制肢體,完成高精度活動,真正做到隨心而動。但腦電信號極其微弱,約為一節(jié) 5 號電池電壓的百萬分之一,還需克服噪聲等干擾。

強腦科技團(tuán)隊選擇在傳感器和算法能力上突破,更有效地捕捉殘肢上的信號。團(tuán)隊自主研發(fā)的新式電極材料 —— 固態(tài)凝膠電極解決了信號采集難題。大量測試顯示,在不涂抹導(dǎo)電膏的情況下,信息精確度接近 95%。

截肢者曾在趕公交時被小陡坡絆倒,仿生腿傳感器當(dāng)場碎裂。

他第一時間聯(lián)系科學(xué)家團(tuán)隊,并上傳當(dāng)時數(shù)據(jù)到云端排查問題。科學(xué)家團(tuán)隊發(fā)現(xiàn),這不僅是他個人問題,而是仿生腿使用者的共同痛點:人的膝蓋靈活,在陡坡路面行走沒問題,但仿生腿最大活動角度無法達(dá)到。

因此,強腦科技在新一代仿生腿產(chǎn)品上采用新材料,提升最大活動角度,還增加緊急避險功能。當(dāng)用戶在不平路面失去支撐力時,算法會調(diào)節(jié)并讓壓桿提供合適支撐力量,減少摔跤等突發(fā)情況。

在新版軟件系統(tǒng)里,AI 算法可識別草地、沙地、上下樓等多種地形情況,并動態(tài)調(diào)整參數(shù)。此外,仿生腿系統(tǒng)還針對騎自行車、橢圓機訓(xùn)練、打高爾夫球和乒乓球等特殊運動設(shè)置預(yù)定模式,方便用戶切換?!氨热缟蠘翘輹r,系統(tǒng)會提前增加膝關(guān)節(jié)阻尼,防止打滑;遇到坑洼路面,緊急避險算法能在 0.1 秒內(nèi)增強支撐力?!?強腦科技工程師介紹。

當(dāng)被問到若不考慮任何因素,還希望仿生腿有何改進(jìn)時,截肢者說:“我能想到的痛點,都已反饋給科學(xué)家解決了。我曾想過能否做出鋼鐵俠的盔甲或者動力能源,讓我飛起來或者跑得比博爾特還快?!?/p>

強腦科技相關(guān)負(fù)責(zé)人表示,隨著未來科技發(fā)展,截肢者的想法或許能夠?qū)崿F(xiàn)。

創(chuàng)始人認(rèn)為,腦機接口在未來 5 至 10 年內(nèi),會經(jīng)歷三個階段變化,分別是:修復(fù)、增強和更高階交互。修復(fù)是幫助腦疾病、肢體殘疾等最需要的人恢復(fù)生活;增強方面,例如根據(jù)老人意識為其提供機能補充,讓老人多走 5 至 10 年;未來或許無需語言對話,大腦一想就能傳遞消息。創(chuàng)新以人的需求為先

另一位使用者使用仿生手近 5 年,他的頭像是自己彈琴時的照片。

大學(xué)畢業(yè)后,這位使用者因意外失去左手。接觸到強腦科技的智能仿生手后,他開始學(xué)鋼琴,“我不再介意別人提到我的手”。

他介紹,傳統(tǒng)假手有兩類,一種是美容裝飾品,不能活動;另一種是機電假肢,通過開關(guān)裝置實現(xiàn)固定動作。接觸過傳統(tǒng)產(chǎn)品后,他直接放棄了。“那些假肢需要我不斷學(xué)習(xí)適應(yīng),而不是適應(yīng)我的需求?!?/p>

他以拿水杯喝水的動作展示差距,傳統(tǒng)假手需伸腕和扣腕觸發(fā)開合,動作僵硬像夾子,沒夾住水就會灑一身。強腦科技的仿生手則符合使用習(xí)慣,伸手抓水杯,彎曲手臂喝水。

這位使用者還有另一重身份,是強腦科技的工程師,2019 年加入強腦科技,與團(tuán)隊成員合作研發(fā),尤其是滿足用戶需求的輔助功能,比如吃飯握刀叉、寫字握筆等長時間握物時,仿生手會進(jìn)入鎖定狀態(tài),減輕負(fù)擔(dān)等。

讓他印象最深的一次迭代是一場 “減重攻堅戰(zhàn)”。

把仿生手做得更小是強腦科技團(tuán)隊一直以來的挑戰(zhàn)。起初,用戶使用仿生手需攜帶類似大箱子的控制盒保證續(xù)航。此后,研發(fā)團(tuán)隊不斷縮小主板和馬達(dá),直到仿生手與人的手臂差不多大小。

不過,過度減重帶來新問題,曾選用一種強度較高的塑料做手指材料,讓手掌更輕便。但用戶體驗后反饋,只能提不超過 5 公斤重物,強度太低不滿足日常生活需求。

他及強腦科技團(tuán)隊得知后,追到全國各地,為這批用戶換上新的金屬材料,單個手指重量增加 4 克左右,但能提 20 - 30 公斤重物?!斑^去,我們覺得變重是很不好的事,但用戶覺得耐用更重要,這是很重要的啟發(fā)?!?他說,如今,團(tuán)隊在研發(fā)新一代仿生手,希望在小巧美觀的同時,耐用性更好。此外,強腦科技團(tuán)隊還希望真正實現(xiàn) “觸感”,能在握手時感受對方手心的溫度與力量。

2020 年,強腦科技智能仿生手實現(xiàn)量產(chǎn),這是全球首款實現(xiàn)直覺神經(jīng)控制的量產(chǎn)智能義肢,市場價 10 余萬元,是國外同類型產(chǎn)品價格的 1/7 到 1/5。

強腦科技相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹,歐美國家醫(yī)療保險及商業(yè)保險基本能覆蓋殘疾人假肢等輔助設(shè)備。目前,國內(nèi)商業(yè)保險在殘疾人支持方面還不成熟,大部分殘障人士需自費購置假肢,因此產(chǎn)品性價比很重要。

近年來,強腦科技聯(lián)合各地殘聯(lián)、基金會等組織,以極低甚至免費的價格為符合條件的人提供智能仿生手、智能仿生腿,如 “前臂缺失公益項目”,惠及的用戶遍布全國 70% 的省份。

此外,強腦科技還在全國多家康復(fù)中心以及裝配中心組織培訓(xùn),手把手向技術(shù)人員介紹仿生腿和仿生手的使用方式、參數(shù)調(diào)整等,以便讓更多一線人員理解新的技術(shù)與用法。

來源:經(jīng)濟(jì)觀察報

責(zé)任編輯:王立釗

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