用意念控制无人机飞行?你没看错!来自青岛的3位“00后”组成的“元脑飞翼战队”,凭借这项技术,在前不久落下帷幕的2025世界机器人大赛北京锦标赛上,获得全国一等奖。他们研发的非侵入式脑机接口设备,不仅能够实现意念控制无人机飞行,还能反映抑郁、焦虑等情绪。
李厚贇正在意念控制无人机飞行
本次机器人大赛上,青岛多支队伍在比赛中表现卓越。元思(青岛)科技有限公司科研团队在本届世界机器人大赛BCI脑控机器人大赛决赛中,一举摘得三项大奖。除了这3位“00后”摘得的脑控飞行控制赛一等奖外,他们还组建了“YS-QUT战队”和“Neuro X战队”,参与康复机械手脑机接口协作控制赛,获得两个全国三等奖。
近日,记者走进该公司,感受科技带来的巨变,并采访战队成员比赛背后的故事。
能意念控制无人机飞行,还能监测情绪波动
走进位于西海岸新区创智路的清华青岛艺术与科学创新研究院,元思(青岛)科技有限公司就坐落于此间最高的一栋楼中。
一进门,整面墙摆放着发明专利证书和各类机器人比赛的奖牌、奖状,无声诉说着这家公司在人工智能领域做出的创新和努力。对面,一个半身人形模型的头部贴满纤细导线,正与电脑相连。“我们专注于非侵入式脑机接口的技术研发、产品生产与销售。”元思科技创始人、副总经理匡相林介绍道。
今年获得一等奖的参赛作品
办公区有三位年轻的面孔正专注地面对电脑屏幕。他们就是刚刚参加大赛的“元脑飞翼战队”成员,清一色的“00后”:青岛理工大学计算机专业研二学生李厚贇、青岛理工大学智能制造工程专业大四学生张玉生,以及刚大学毕业的季凯。
他们的桌面上摆放着两款产品,分别是去年和今年世界机器人大赛的获奖作品。去年的产品形似头部按摩仪,由10个圆形接口组成,每个接口嵌有6根短金属条。“这其实是一个头环,佩戴于后脑,主要采集大脑视觉区域信号。我们提取并处理这些信号,用以控制外部设备。”季凯解释道。
而今年参赛产品焕然一新,变为一个多接口的小黑盒子,每个接口延伸出长导线。它不仅可采集视觉区信号,还能覆盖前额、颅顶等不同区域,适应多元场景,甚至实时监测使用者的情绪状态。
“我们可以现场演示一下。”李厚贇主动提议。
导线一端涂上乳白色膏体,轻轻粘贴在他的后脑与头顶。电脑屏幕上跃动起一道道波形图,随即弹出10个方块,分别代表不同方向。当李厚贇的目光聚焦于某一方块时,无人机竟真的朝相应方向飞去。
目睹无人机腾空并按“意念”转向的那一刻,记者难以言表的震撼涌上心头。曾经只存在于科幻电影中的“意念控制”,如今竟真切发生在眼前。
比赛前调试设备至凌晨,“没想到能拿一等奖”
关于本次参赛作品的应用原理,李厚贇进行了详细讲解:“绿色导线共8条,代表8个信号通道。将它们贴在人脑后脑勺相应位置,设备就能采集到该区域的脑电信号,并实时传输至电脑。电脑端对信号进行解析,识别出人的意图后,再将其转换为控制指令,发送给下一级设备,比如无人机或机械手,从而实现意念操控。”
若要监测使用者的情绪状态,则需将信号采集区域调整至前额。“把电极贴在前额部位,系统便能够通过脑电波形分析使用者的心理状态,进而判断其情绪变化。”他补充说,该技术还可应用于睡眠监测场景。
季凯
今年上半年,他们就启动了这款新产品的研发。“去年我们已在世界机器人大赛中获奖,并一直密切关注赛事进程。今年一收到比赛通知,我们就决心将现有成果进一步迭代,推向赛场。”李厚贇介绍,团队从普适性、轻量化和精准度三大方向对产品做了系统优化。“如今设备佩戴更便捷、体积更小、重量更轻,同时我们还采用了自研的统计技术,显著提升了信号采集的准确率。”
然而研发之路并非一帆风顺。“初期提升识别准确率非常艰难,硬件小型化也是一大挑战,这些都是我们必须啃下的硬骨头,有时大家在这待到晚上七八点才走。”他回忆道。
比赛临近那几天,团队成员基本都备赛至凌晨。“无论是在青岛的准备阶段,还是到北京之后,我们几乎每天都熬到凌晨两点。赛前设备需要反复调试,现场出现各种突发问题,大家夜里也睡不着,索性通宵解决。”季凯说道。
此次参赛也让这群年轻人深切感受到科技发展的日新月异。“国内电子产品的迭代速度超乎想象,很多技术每年都在大幅升级,行业竞争异常激烈。”
“本届大赛吸引了来自全球20多个国家的选手,规模为近几年之最。最终拿到一等奖的那一刻,我们非常激动,原本我们的目标只是二等奖。”季凯笑着说。这份荣誉不仅属于他们的技术突破,更属于无数个凌晨依然亮着灯的办公室,和他们对于自己在做的事的热爱。
预计1-2年能够面向市场推广
在张玉生的电脑桌旁上,还放置着一只精巧的机械手,其五指分别连接着五根薄如纸片的触摸条。张玉生轻轻捏动其中一根,对应的机械手指便流畅地弯曲。“这是我们为未来‘具身智能’与‘人机共存’场景所开发的电子皮肤产品,”他介绍道,“它采用了先进的纳米镀层技术,能够精确感知人体关键部位的动作,并通过我们自主研发的信号采集系统,实现对机械手的远程精准操控。目标是为下一代人机交互提供更直观、舒适、高效的操作前端。”
张玉生
“事实上,脑电研究在全球已有超过半个世纪的历史,”团队嵌入式软硬件科学家李博士补充道,“但过去受技术所限,脑电采集往往只能在高端医院或精密实验室中进行,环境要求极为严苛。近两年,随着国内制造工艺和芯片产业整体提升,供应链日趋成熟,我们终于有机会将这项技术推向更轻量、便携、消费级的应用场景。我们希望让这个曾经看似离日常生活很遥远的前沿科技,像智能手机一样,走进千家万户,变得触手可及。”
目前,该技术已进入初步应用阶段。团队计划在未来一至两年内,接轨更多终端产品,加速推进其真正走向消费级市场。
(半岛全媒体记者 孙兆慧 实习生 闫新月)
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