仿生奥运会全面展示“半机械人”

　　□王妃

　　2016年10月8日，国际首届仿生奥运会在瑞典正式举行。在6天的时间里，来自21个国家的50支队伍将角逐6大奖项。4000多张门票提前一个月售空，观众们热血沸腾，因为这是一场半机械人比赛！

　　所有的参赛选手都是严重残疾者，他们丧失部分肢体或全部肢体的行动能力，只能借助配备的假肢或轮椅，完成比赛项目。拥有人类的大脑和机械的身躯，他们是名副其实的“半机械人”，这个几乎让所有人都心动不已的科幻情节变成了现实。

　　惊人的自行车赛

　　在这场比赛中，所有选手都腰部以下瘫痪，有的瘫痪了十多年，但他们的脚依旧在踩踏板，在赛道里加速前进，真的很不可思议。

　　这一几乎可以被称作“神迹”的双腿运动，之所以成为可能，是因为完全性瘫痪的人肌肉保存完好，只是由于大脑与肌肉的联系被“切断”了，使得他们失去了控制肌肉的能力。而借助一种叫做功能性电刺激的技术，可以恢复参赛选手们部分控制肌肉的功能。

　　具体原理是这样的，参赛选手的自行车里有一个手柄，手柄里有一个电击按钮。当参赛选手们按下按钮后，安装在参赛者胃部区域的电脑会产生电脉冲，并将之传递到安上了电极的腿部。微弱的电流会激活腿部休眠的神经元，刺激肌肉收缩。不同肌肉部分以正确的次序收缩，会让瘫痪者的腿能弯曲，并能踩踏板。

　　当然这一方面也有一些缺陷，比如不能产生很大的肌肉力量，会让肌肉很快疲劳。这就要求参赛选手们在赛前努力训练，以提高腿部肌肉的耐力。

　　机械外骨骼比赛

　　这项比赛的参赛者下肢瘫痪，但他们同样需要完成高难度任务，走斜坡、上楼梯、绕圆柱、跨跷跷板、弯腰捡袋子、绕过拐角，最后跑回终点。

　　而他们的辅助设备是机械外骨骼。机械外骨骼，是一种由机械构成的框架，能够让人穿上，并让瘫痪的人恢复部分行走能力。大多数商业机械外骨骼非常笨重，重量在20多千克，甚至有的能重达40千克。这些外骨骼非常耗电，只能工作几个小时，更别提让人们灵活地上下楼梯了。

　　参赛选手们的机械外骨骼非常灵活，这些支架有传感器、电极和电动机，可以引导膝盖和脚踝完成正常的腿部摆动。特别是它们的膝关节的灵活性可以调整，让参赛选手们可以从轮椅中站起来，上下楼梯。

　　遗憾的是，参赛选手们使用的机械外骨骼还是得由科学家们远程控制。未来，科学家计划开发一种由佩戴者的大脑直接控制的外骨骼。手臂瘫痪者也能从这种技术中获益，因为科学家打算给他们配备一个全身外骨骼，这样他们既可以弯曲

　　腿部，也可以弯曲上身，使用手臂等等。

　　脑接口比赛

　　这项比赛是最奇怪的：15名参赛选手坐在电脑屏幕前，紧盯着屏幕。他们在玩一个桌游比赛。在游戏中，他们各自有一个游戏角色，需要让这个角度加速、跳过障碍或翻滚过激光束，最先到达终点的取胜。然而奇怪的是参赛选手们并没有遥控任何游戏手柄，或敲打键盘，他们在靠什么操纵游戏角色？

　　靠的是意念！所有的参赛选手们都因脊髓损伤而全身瘫痪。不过，他们的大脑仍然可以发出信号，只不过这些信号永远抵达不了他们的身体而已。所以，科学家们为参赛选手们提供了一个电极帽。

　　参赛选手们戴上后，这个帽子会检测他们的大脑活动，并将读数发送到一台计算机，用来解释他们的思想命令，支配游戏角色移动。比如如果参赛选手想让游戏角色跳跃起来，只需要想一下跳起来的这一动作。

　　当然，用意念玩游戏是非常累的，因为参赛者必须聚精会神，清除头脑里的其他想法，才能发送正确的脑电波。当一名运动员因为比赛中的欢呼和肾上腺素飙升而分心时，会使得电脑很难区分他的脑电波模式。所以，这场游戏比赛的时间只有4分钟。 （摘自《大科技》）