意念控制轮椅如何运作

迈克尔·卡拉汉和托马斯·科尔曼创立了Ambient公司，该公司开发和销售Audeo系统。Audeo最初被设想为一种让重度残疾人士沟通的方式，但Ambient扩展了控制系统，使其包括控制轮椅或与电脑交互的能力。

Audeo的原理是：即使脊髓受损或喉部的运动神经元和肌肉不再正常工作，从大脑发送到喉部区域以启动言语的神经信号仍然会到达那里。因此，即使你无法发出可理解的词语，代表预期言语的神经信号仍然存在。这被称为亚声语言。每个人都会进行亚声语言——如果你在心里想一个词或句子而没有大声说出来，你的大脑仍然会将信号发送到你的嘴巴和喉咙。

一个轻巧的接收器佩戴在受试者的颈部（一组附着在喉结附近的小型传感器阵列）截取这些信号。它的功能很像脑电图仪，一种放置在受试者头皮上就能接收神经信号的设备。Audeo之所以能接收到特定的言语相关信号，是因为它直接放置在颈部和喉部区域。接收器中的传感器检测代表神经活动的微小电势。然后它在将这些信号无线发送到计算机之前对其进行加密。计算机处理这些信号并解释用户打算说什么或做什么。然后计算机将命令信号发送到轮椅或语音处理器。

以下是Audeo系统实际运作的一个例子：你想说“你好，你怎么样？”并在心里默念。你的大脑会将信号发送到你嘴巴和喉咙的运动神经元。这些信号与你大声说出时发送的信号相同。佩戴在你喉咙上的Audeo接收器会记录下这些信号并将其发送到计算机。计算机知道不同单词和音素（口语中的最小单位）的信号，因此它会解释这些信号并将其处理成一个句子。它的工作方式与语音识别软件非常相似。计算机通过向一组扬声器发送电子信号来完成整个过程。然后扬声器会“说出”这个短语。

如果你想控制轮椅，过程是类似的，只不过你需要学习某些亚声短语，计算机将其解释为控制命令而非口语。用户心中默念“前进”，Audeo就会将该信号处理为让轮椅前进的命令。

Audeo使用美国国家仪器公司的CompactRIO控制器来收集来自传感器的数据。然后，名为LabVIEW的嵌入式软件会对数据进行处理，并将信号转换为控制功能，例如合成语音或轮椅控制。Ambient已将Audeo的通信方面开发到用户可以生成连续语音的程度，而不是一次说一个单词 [来源：Ambient]。

NASA 正在开发亚声控制技术，以供宇航员潜在使用。在太空行走或国际空间站中的宇航员在嘈杂的环境中工作，通常他们的双手无法空闲来控制计算机系统。语音识别程序在这些情况下效果不佳，因为所有的背景噪音都使得语音命令难以解释。NASA 希望利用亚声信号来规避这个问题。

尽管 NASA 的系统对残疾人也大有裨益，但它还有其他应用，包括在手机上静默通话，以及在军事或安全行动中，大声说话会造成干扰的情况下使用。

NASA 的亚声系统需要两个传感器连接到用户颈部，并且系统必须经过训练才能识别特定用户的亚声言语模式。训练六到十个单词大约需要一小时，截至2006年，该系统仅限于25个单词和38个音素 [来源：TFOT]。

在一次早期实验中，NASA 的系统在“训练”软件后，准确率达到90%以上。该系统控制了一个网页浏览器，并对“NASA”一词进行了谷歌搜索 [来源：NASA]。

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何时上市？

你目前还无法在当地的电子产品商店找到意念控制轮椅或其他设备。Ambient 提供了一种潜在用户联系公司的方式，但没有提供定价或上市信息（Ambient 未回应信息请求）。

在接受网站“事物未来”（The Future of Things）采访时，NASA 艾姆斯研究中心神经工程首席科学家查克·乔根森博士称，亚声控制技术的商业应用将在两到四年内实现 [来源：TFOT]。

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