杭州“六小龙”强脑科技:让残障者有尊严地活着

2025-03-03 16:58:37

当一位 26 岁的右腿截肢者抵达攀岩墙顶点时,围观者爆发出热烈掌声。他借助一条智能仿生腿发力,精准踩住每一个岩点。

这位截肢者从小就是运动健将,曾以优异体育成绩被重点高中录取。然而,中考后第三天,意外降临,行走从此成为他最惧怕之事。他尝试过无数假肢,要么仅具装饰作用,要么让他痛苦不堪。“穿着传统机械假肢,就像拄着不稳的拐杖,走平地都会摔倒,还得麻烦旁人。拖着假腿只能甩胯,半步半步挪,腰椎疼痛、变形,姿势怪异,还被起了各种外号。” 这让他一度痛苦到不愿出门。

2021 年,他报名成为强脑科技的智能仿生腿研发测试兼产品体验官。此后,他不仅能自如行走,还完成了攀岩、冲浪、跳伞等极限运动。

如今,强脑科技的仿生腿已实现量产,成功迈出从实验室走向市场的关键一步。

2 月以来,因杭州 “六小龙” 的新闻热度,强脑科技迎来众多慕名而来的参访者。在这里,参访者能看到体验者们借助仿生设备大步流星,仿生手使用者弹钢琴、写书法,还能看到他们与工程师、科学家共同调试设备、研发新产品。

目前,强脑科技已完成约 3 亿美元融资并投入研发,在脑机接口领域与马斯克的 Neuralink 并列为全球融资规模最大的两家公司。

马斯克设想,脑机接口技术最终能帮助人类实现 “永生”,保存记忆和大脑信息。他选择风险较大的侵入式脑机接口技术 —— 通过开颅将电极插入大脑,率先帮助全身瘫痪病人和失明者恢复。

强脑科技则选择了另一条路线。在强脑科技创始人看来,非侵入式脑机接口路线前景更为广阔。最基础的,是让残障人士有尊严地生活。

创始人提到,在中国,肢体残疾的残障人士有 2472 万,然而假肢使用率可能不到 1%,进口假肢动辄几十万的价格让他们难以承受。

创始人希望,未来 10 年,能帮助 100 万肢残人士安装神经智能假肢并恢复日常生活,帮助 1000 万饱受自闭症、老年痴呆、失眠困扰的脑疾病患者。

强脑科技是杭州政府早早看好的 “潜力股”。2015 年,强脑科技创立,比 Neuralink 早一年。2018 年,杭州未来科技城领导远赴波士顿,与当时还在哈佛大学攻读博士的创始人长谈三四个小时,“聊得最多的竟是脑机接口未来的发展”。

不久后,强脑科技从波士顿迁至杭州。现在,强脑科技总部所在的道路上,数十家与脑科学、人工智能产业紧密关联的企业形成了一个协同生态圈 —— 从电子皮肤、神经反馈算法到云计算,每个细分领域大多能在半径 5 公里内找到协作伙伴。腿随心动

截肢者仍记得 2021 年首次使用仿生腿的场景,装配师鼓励他迈步,可他习惯拖着假肢走,突然甩开腿,总担心下一秒摔倒。

当他迈出第一步,仿生腿自动调节支撑力,步伐意外平稳,他慢慢找回两条腿走路的感觉。

这份支撑源于算法与硬件的双重革新,以及无数次硬件与软件版本的迭代。

传统假肢依赖机械结构,而仿生腿集成多种传感器,实时采集数据,经算法处理转化为指令,控制产品的液压系统,使仿生腿能针对当前运动状况进行动态实时适配,走起路来更自然流畅。

强脑科技的工程师表示,仿生手及仿生腿使用者无需手术,用大脑 “意念” 就能控制肢体,完成高精度活动,真正做到随心而动。但脑电信号极其微弱,约为一节 5 号电池电压的百万分之一,还需克服噪声等干扰。

强脑科技团队选择在传感器和算法能力上突破,更有效地捕捉残肢上的信号。团队自主研发的新式电极材料 —— 固态凝胶电极解决了信号采集难题。大量测试显示,在不涂抹导电膏的情况下,信息精确度接近 95%。

截肢者曾在赶公交时被小陡坡绊倒,仿生腿传感器当场碎裂。

他第一时间联系科学家团队,并上传当时数据到云端排查问题。科学家团队发现,这不仅是他个人问题,而是仿生腿使用者的共同痛点:人的膝盖灵活,在陡坡路面行走没问题,但仿生腿最大活动角度无法达到。

因此,强脑科技在新一代仿生腿产品上采用新材料,提升最大活动角度,还增加紧急避险功能。当用户在不平路面失去支撑力时,算法会调节并让压杆提供合适支撑力量,减少摔跤等突发情况。

在新版软件系统里,AI 算法可识别草地、沙地、上下楼等多种地形情况,并动态调整参数。此外,仿生腿系统还针对骑自行车、椭圆机训练、打高尔夫球和乒乓球等特殊运动设置预定模式,方便用户切换。“比如上楼梯时,系统会提前增加膝关节阻尼,防止打滑;遇到坑洼路面,紧急避险算法能在 0.1 秒内增强支撑力。” 强脑科技工程师介绍。

当被问到若不考虑任何因素,还希望仿生腿有何改进时,截肢者说:“我能想到的痛点,都已反馈给科学家解决了。我曾想过能否做出钢铁侠的盔甲或者动力能源,让我飞起来或者跑得比博尔特还快。”

强脑科技相关负责人表示,随着未来科技发展,截肢者的想法或许能够实现。

创始人认为,脑机接口在未来 5 至 10 年内,会经历三个阶段变化,分别是:修复、增强和更高阶交互。修复是帮助脑疾病、肢体残疾等最需要的人恢复生活;增强方面,例如根据老人意识为其提供机能补充,让老人多走 5 至 10 年;未来或许无需语言对话,大脑一想就能传递消息。创新以人的需求为先

另一位使用者使用仿生手近 5 年,他的头像是自己弹琴时的照片。

大学毕业后,这位使用者因意外失去左手。接触到强脑科技的智能仿生手后,他开始学钢琴,“我不再介意别人提到我的手”。

他介绍,传统假手有两类,一种是美容装饰品,不能活动;另一种是机电假肢,通过开关装置实现固定动作。接触过传统产品后,他直接放弃了。“那些假肢需要我不断学习适应,而不是适应我的需求。”

他以拿水杯喝水的动作展示差距,传统假手需伸腕和扣腕触发开合,动作僵硬像夹子,没夹住水就会洒一身。强脑科技的仿生手则符合使用习惯,伸手抓水杯,弯曲手臂喝水。

这位使用者还有另一重身份,是强脑科技的工程师,2019 年加入强脑科技,与团队成员合作研发,尤其是满足用户需求的辅助功能,比如吃饭握刀叉、写字握笔等长时间握物时,仿生手会进入锁定状态,减轻负担等。

让他印象最深的一次迭代是一场 “减重攻坚战”。

把仿生手做得更小是强脑科技团队一直以来的挑战。起初,用户使用仿生手需携带类似大箱子的控制盒保证续航。此后,研发团队不断缩小主板和马达,直到仿生手与人的手臂差不多大小。

不过,过度减重带来新问题,曾选用一种强度较高的塑料做手指材料,让手掌更轻便。但用户体验后反馈,只能提不超过 5 公斤重物,强度太低不满足日常生活需求。

他及强脑科技团队得知后,追到全国各地,为这批用户换上新的金属材料,单个手指重量增加 4 克左右,但能提 20 - 30 公斤重物。“过去,我们觉得变重是很不好的事,但用户觉得耐用更重要,这是很重要的启发。” 他说,如今,团队在研发新一代仿生手,希望在小巧美观的同时,耐用性更好。此外,强脑科技团队还希望真正实现 “触感”,能在握手时感受对方手心的温度与力量。

2020 年,强脑科技智能仿生手实现量产,这是全球首款实现直觉神经控制的量产智能义肢,市场价 10 余万元,是国外同类型产品价格的 1/7 到 1/5。

强脑科技相关负责人介绍,欧美国家医疗保险及商业保险基本能覆盖残疾人假肢等辅助设备。目前,国内商业保险在残疾人支持方面还不成熟,大部分残障人士需自费购置假肢,因此产品性价比很重要。

近年来,强脑科技联合各地残联、基金会等组织,以极低甚至免费的价格为符合条件的人提供智能仿生手、智能仿生腿,如 “前臂缺失公益项目”,惠及的用户遍布全国 70% 的省份。

此外,强脑科技还在全国多家康复中心以及装配中心组织培训,手把手向技术人员介绍仿生腿和仿生手的使用方式、参数调整等,以便让更多一线人员理解新的技术与用法。

来源:经济观察报

责任编辑:王立钊

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