“神经蠕虫”、“仿生耳蜗”、轮椅机器人……科技之光点亮助残之路
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2026-05-15 11:40:38
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图① 残疾人在体验智能电动轮椅。新华社发(王旺旺摄)

图② 残障人士体验外骨骼机器人。新华社记者 周牧摄

图③ 听障无碍AR字幕眼镜。新华社发(邱少煜摄)

5月17日是第36个全国助残日,今年的主题是“保障残疾人平等权益,促进残疾人融合发展”。

近年来,脑机接口、人工智能等技术与助残产品深度融合,为残疾人群体带来便利,帮助他们更好地融入社会。

前不久,中国残疾人联合会发布了2025年助残科技创新案例,其中包括服务视力障碍、听力障碍、运动功能障碍等群体的科技成果。那么,这些助残新成果将为残疾人群体的生活带来哪些改变?科技日报记者就此采访了多位行业专家。

“神经蠕虫”:可自由驱动捕获神经信号

“神经蠕虫”听起来像一只虫子的名字,但其实它是一种动态柔性纤维电极技术。“这根如同头发丝般纤细的纤维电极,能够像蚯蚓一样,在人体大脑中以及肌肉表面游走。”中国科学院深圳先进技术研究院研究员刘志远说。

电极是脑机接口设备中用于捕捉神经信号的核心传感元件。有了它,脑机接口相关设备才能够从大脑提取电生理信息,从而进行“解码”,读懂人体运动意图,实现对假肢的控制,帮助脊髓损伤、肢体残疾等群体恢复行动能力。

“神经蠕虫”的研发源于现有电极设备的局限。“传统植入式电极均是静态的,植入后就无法调整位置。”刘志远进一步说,如果植入后电极发生移位或收缩,为了保障信号采集,要么进行二次手术,要么牺牲信号通道数。前者会对残疾人身体造成二次损伤,后者则会影响信号采集的精准度。

“如果有一个植入后能够自主调控的电极就好了。”刘志远想。带着这一想法,刘志远联合东华大学团队进行攻关。经过五年时间,科研团队成功将超薄电子器件制成微米级软纤维,研发出直径仅196微米、柔软可拉伸、可自由驱动,且能够容纳60个独立信号通道的动态柔性纤维电极——“神经蠕虫”。

“在磁场驱动作用下,‘神经蠕虫’可以在大脑和肌肉中精准移动与定位,能够长期稳定监测肌电信号,为智能假肢控制和康复训练提供神经接口支撑。”刘志远介绍。

记者了解到,目前“神经蠕虫”已经在大鼠、兔子的体内开展肌肉和大脑植入实验。实验结果表明,这根比头发丝还细的电极,不仅可以在颅内、肌肉上蠕动游走,而且能够捕获更多、质量更高的生物电信号。该电极材料柔软可拉伸、免疫反应更弱,已能够在大鼠腿部肌肉内稳定工作超过43周。

“目前,我们正在开展后续研究。相信在不久的未来,‘神经蠕虫’可以实现真正的人机融合,进一步提升残疾人的生活质量。”刘志远说。

“仿生耳蜗”:向听障人群传递更自然的声音

听障问题是全球性问题。第二次全国残疾人抽样调查结果显示,我国听力残疾人数量超过2054万。人工耳蜗被认为是听力障碍的有效干预手段。然而,与人体耳蜗相比,目前人工耳蜗在听觉精度、空间感、音感等方面仍然存在较大差距。

受此启发,研究团队利用柔性压电材料制作出压电纳米纤维器件,该器件实际上就是“仿生耳蜗”的传感模块。压电材料的特点是受到振动或压力时会产生电信号,正好可以模仿毛细胞的功能。科研人员将该材料制成螺旋蹦床状的压电纳米纤维阵列,模仿人体耳蜗的螺旋结构。这样一来,该器件就可以像人体耳蜗一样,对声音进行采集、转换。

“未来,我和团队成员希望让压电纳米纤维器件变得更智能,使其不仅可以‘听懂’更多声音,而且能够刺激人耳毛细胞再生,给听障人群提供更多帮助。”宋文辉说。

轮椅机器人:助残障人士实现“所行皆坦途”

对于行动不便的残障人士,轮椅是他们出行不可或缺的帮手。传统轮椅满足了基础代步需求,近年来市面上出现了一种功能更全面的出行助手。在它的帮助下,用户坐着就能够轻松越障、爬楼、爬坡等。

这个出行助手,是由中山小神童创新科技有限公司(以下简称“XSTO小神童创新”)团队研制的全地形智能轮椅机器人。这也是全球首款搭载AI智控系统的轮椅机器人。

“轮椅最早诞生于病房,它解决了患者的平地移动问题。”XSTO小神童创新负责人向记者介绍,他们希望把全地形具身移动机器人技术与轮椅相结合,让出行有困难的群体实现“全地形”通行。

从外观上看,这款轮椅机器人不仅有4个轮子,而且有两条履带。不过,仅靠“轮式四足+双履带结构”并不足以实现全地形安全出行。XSTO小神童创新负责人介绍,轮椅机器人综合运用了AI大模型、激光雷达、陀螺仪等。其中,激光雷达是轮椅机器人的“眼睛”,能够感知各类障碍;AI大模型是“大脑”,能让轮椅机器人综合感知信息,分析判断路况并调整行动模式;陀螺仪如同稳稳的“大手”,结合智能控制平台,让轮椅机器人始终保持平衡,为用户出行保驾护航。

对于轮椅机器人来说,安全性是第一位的。

上述负责人告诉记者,为了充分保障安全,该公司团队成员在研发过程中开展了大量的场景模拟测试,采集了海量数据,并将其用于训练运动平衡算法。与此同时,为充分了解残障人士的实际出行需求,团队成员花费大量时间开展市场调研,把海量数据和应用需求结合,让产品真正解决残障人士的出行难题。

记者了解到,目前,这款轮椅机器人每分钟能够爬25级楼梯,下楼梯速度可以达到每分钟30级。除此之外,在爬楼、爬坡过程中,用户并不会感到偏移或不稳,只要稍有偏移,它就会进行自动纠偏。同时,座椅会随着坡度自动调平,让乘坐更平稳。

2025年,这款轮椅机器人已经实现批量交付。“未来,我们将继续提升产品的智能化水平和经济性,帮助更多残障人士实现‘所行皆坦途’。”该负责人说。

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