央广网北京2月10日消息（总台央广记者李行健 夏震宇）新春纳福辞旧岁。年关将近，家家户户都贴上了喜庆的“福”字。您家的“福”字是自己用毛笔写的吗？最近，来自天津大学神经工程团队的两位95后同学，用脑电波写出了“福”字。

天津大学供图

这两位同学告诉中国之声记者，这个“福”字，是通过团队自主研制的“哪吒”多脑协控智臂系统，用两人的脑电波共同操作智能机械臂成功书写的。这么充满科技含量的“福”字是怎么写成的？这项技术还可以给哪些应用领域添“福”添彩？

在天津大学神经工程团队的实验室里，两位95后同学刘洋、罗睿心戴好“哪吒”多脑协控智臂布满电极的脑电采集帽，面对屏幕上的视图书写板，将注意力集中在构字笔画上。在没有任何外界辅助，仅靠脑电控制的情况下，两人通过“哪吒”系统齐“心”协力，在3分钟的时间内，让机械臂一笔一画地写出一个“福”字。

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天津大学神经工程团队研一学生刘洋介绍：“首先要盯着一个屏幕上的视图书写板，它就会采集到你的实时脑电信号，然后处理之后传给机械臂。先确定这个字的笔顺的起点和终点，然后连线，写出一笔来，如果刚开始没训练，这个字可能不会显得很工整。”

据了解，相比于2019年研发的第一代单人脑控智能机械臂系统，这套系统首次采用“脑脑”协同作业方式，其操控效率和信息传输速率相比于单人作业提升了一倍以上，同时将脑控视图空间分辨率提升，可以胜任更加精细复杂的任务。天津大学神经工程团队研一学生罗睿心说，团队通过多次试验，最终决定以任务负荷作为刺激编码策略的指征，这样分工，两个人的工作量基本相当，速度也最快。为了最大程度优化效率，两人共同书写一个福字，并非按照福字的左右结构分工。

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罗睿心介绍：“之前是单人书写的脑控机械臂，今年我们采用了双人合作的方式，两个人去协同完成同一任务，所以我们就需要考虑，两个人不能冲突，而且还要提高效率。最后确定的分工上，‘福’字可以按笔画拆解为很多部分，我们一个人主要是负责书写‘福’字的偏旁和右边的口字。另外一个人是负责书写‘福’字右上的横和下面的田字，这样分工，两个人的工作量基本上相当，也是效率最快的一种方式。”

罗睿心告诉记者，目前之所以写一个“福”字就需要三分钟，主要是因为机械臂在执行指令时需要时间，未来的效率还可能继续优化。“至于三分钟，主要是机械臂书写的速度比较慢，但是我们现在已经能够实现对于脑电波的实时解码了，就是说，我们去识别脑电的速度非常快，但当我们将指令传输给机械臂的时候，机械臂书写需要时间，一共加起来是三分钟。”

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用“意念”写字，听起来就充满科幻色彩。在牛年即将到来之际，刘洋和罗睿心在团队的帮助下，写下了年味十足的“牛”字和“福”字。尽管目前机械臂写出的字，还无法达到书法等级，不过刘洋介绍，未来将很快能够看到机械臂写出楷书、行书。“可以继续修改、完善、优化，比如可以增加指令集，多设置几个连接点，比如行书、楷书都可以写出来。”

为了实现“多脑控一臂”的操控，团队设计了“哪吒”特定的作业分配和刺激编码策略。以书写为例，“哪吒”智能机械臂可以将多维脑控视图指令映射转化为统一的6D空间坐标。团队成员介绍，寻常写字相当于自己的大脑控制自己的手，而多脑协控智臂系统，则是多个人的大脑控制机械的手，难度可想而知。

天津脑科学中心主任助理、天津大学神经工程团队许敏鹏老师在接受媒体采访时表示，未来的脑机交互系统也许会彻底颠覆现有的人机交互方式。“人与人的交流不仅停留在语音或文字，还可能通过心灵进行沟通。”

刘洋介绍，“哪吒”系统高性能脑-机接口技术未来可能会广泛应用于医疗康复等领域。“除了可以写字，它还可以帮助比如残障人士，它的一个主要应用领域就是医疗康复，比如肢体行动受限的人群，可以说‘哪咤’系统为他们提供了第三只手，可以助他们一臂之力。”

近期，天津大学团队还开发了脑控无人机系统，首次实现了单人对无人机四自由度的连续控制。除此之外，多脑协控系统还可能被应用在航空航天等领域。罗睿心说：“多脑协同这种方式也是未来发展的一种趋势。举个比较典型的例子，比如宇航员在太空中其实行动是非常不方便的，有许多工作不方便去完成。假如我们这样的设备可以成为宇航员的第三只手，那么两个宇航员就可以用配合协同的方式去完成一些复杂的工作。”

据了解，天津大学将这些特别的“福”字作为学校官方微博的抽奖奖品，还会在除夕夜年夜饭活动中把“福”分给留在学校过年的同学。

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（编辑 陈铮杰）