林陕闻言,指尖轻轻敲了敲桌面,原本带着笑意的神色慢慢沉了下去,认真思索起来。
房间里静了片刻,只有窗外晚风掠过树梢的轻响。
他脑子里飞速翻着这套技术底层的逻辑。
原本是为沉浸式虚拟游戏搭建的脑信号采集、解码系统,用来捕捉人脑下意识的神经指令,再映射成虚拟世界里角色的动作。
他之前只想着游戏里的反馈,却从来没有往这个方向深挖。
半晌,林陕抬眼看向王曦悦,目光亮得惊人:“你这个想法,理论上是可行的,游戏里,我们读取脑电波,把念头转化成虚拟动作,换到义肢上,就是把同样的脑信号,转换成现实中机械结构的运动指令,不需要刻意去想复杂的操作流程,不靠肌电、不靠按键,直接读取大脑运动皮层发出的原始意图,就像你说的,和我们天生抬手、迈步一样自然。”
“但是难度应该很大吧?” 王曦悦轻声问。
“很大。” 林陕坦然点头,“游戏允许延迟、允许出错,大不了画面卡顿一下,义肢不行,抓取、支撑、迈步,一旦信号解读偏差,使用者会摔倒、受伤,而且每个人的脑电波模式都不一样,信号微弱,噪声又多,得单独给每个人做信号模型校准,不过这条路值得试。”
当天夜里,林陕就把初步的构想整理成方案。
单纯靠他自己,很难找到合适的测试受试者,普通人不会愿意直接参与这种前沿、还有未知风险的脑机实验。
他很快想到一个人,孔村武军驻军营长赵元宏。
第二天一早,林陕拨通了赵元宏的电话。
电话接通,赵元宏浑厚的声音传来。
林陕没有绕弯子,把脑机技术、义肢的设想,还有实验需要受试者的需求如实说明。
“赵叔,我知道这件事有风险,实验阶段稳定性很差,不一定立刻就能做出能用的东西。我希望能找几位伤残退伍老兵,自愿参与测试,所有实验流程我会提前说明,随时可以终止,所有设备、耗材、相关保障由我这边承担。”
电话那头沉默了一阵。
“我听懂你的意思了。” 赵元宏的语气很郑重:“我这边有几个弟兄,退伍之后,一直受残肢的困扰,我先跟他们沟通,全部自愿,绝不勉强。有消息我联系你。”
三天后,赵元宏带着五个人,来到了林陕的实验室。
五名退伍士兵,伤情各不相同。
两人失去单侧手臂,一人是小臂残缺,一人高位截肢只剩上臂残端,还有两位分别失去了左脚、右脚。
众人落座,林陕把原理缓缓讲清楚,又签署了知情同意书,实验正式启动。
最先开始设计的是机械手。
林陕没有直接照搬市面上机械义手的传动方案。
他依托自己的脑机解码框架,重新做结构。机械手骨架选用轻量化高强度合金,内部排布微型伺服舵机,每一根手指都有独立的驱动关节,可以独立弯曲、并拢、对捏。
指尖嵌入压力传感芯片,一旦脑指令下达抓握动作,传感器实时回传力度信号,自动调节夹紧力度,不会捏碎杯子,也不会抓不住重物。
外壳做了贴合人体轮廓的仿生造型,残肢对接处定制柔性内衬,分散压力,避免长时间佩戴磨破皮肤。
而最核心的,是头戴式脑信号采集模块。
它贴着头皮,阵列电极精准对准大脑的运动皮层。
人想要抬手、屈指、张开手掌的时候,大脑会释放特定频率的脑电波。这些微弱的信号混杂在海量脑噪声里,传到配套的解码主机。
林陕编写的算法会过滤杂音,识别对应的运动意图,翻译成控制信号,输送给机械手的舵机。
不需要使用者刻意绷紧残肢肌肉,不用去记哪一个动作对应哪一个触发。
心里想着‘握拳’,机械手缓缓收拢五指,心里想着‘松开’,指节便平稳张开。
紧接着是机械足,机械脚要解决的难题和手完全不一样,它要承载体重、维持平衡,适配走路、站立、缓慢上下台阶这些动态过程。
林陕在踝关节位置加装多自由度的活动结构,足底布满压力传感器,用来感知地面的坡度、软硬。
脑机模块捕捉使用者想要抬脚、落脚、向前迈步的念头,同步调整踝关节角度与支撑力度。
正常人走路,大脑会下意识配合平衡反馈,这套系统就是试着复刻这个闭环:脑发指令,机械结构执行,足底传感数据回传给算法,实时微调动作,再把微弱的触觉反馈反向传回脑机模块,让使用者隐约感知到地面。
前期调试远比预想艰难,第一次给断臂的老兵戴上脑机头环,连上机械手。
老兵在心里想着抬手,机械手却一动不动。
脑电波信号因人而异,每个人运动皮层的信号特征都有差别。
林陕只能陪着他们一遍遍做标定实验,让受试者反复在心里想象握拳、抬手、转动手腕,机器持续采集样本,为他单独训练专属的信号识别模型。
实验室里常常从白天待到深夜,屏幕上跳动着密密麻麻、起伏不定的脑电波波形,像连绵起伏的细碎浪潮。
林陕盯着波形,不断调整滤波参数、优化识别模型。
有时候一个简单的 “捏取” 指令,要反复采集上百组脑信号,算法才能稳定识别。
有一次,那位小臂截肢的老兵试着在心里默念想要拿起桌上的矿泉水瓶。
屏幕上,原本杂乱的脑波里,突然跳出一组稳定、规律的特征波形。
下一秒,一旁安静垂落的仿生机械手,指节一节一节缓缓弯曲,稳稳贴住瓶身,适度收拢,将瓶子轻轻举了起来。
老兵愣住了,怔怔看着那只跟着自己心念而动的机械手,呼吸都放轻了。
王曦悦站在一旁,眼底泛着光。
林陕紧绷的肩膀松了松,目光落在跳动的脑波图谱上,心里清楚,这只是第一步。
距离真正和原生肢体一样流畅、稳定,还有很长的路要走,但他们已经推开了那扇门。