7.1　脑-机器人交互

脑机接口是在20世纪70年代由Jacques Vidal首次提出的，目的是帮助部分肢体功能缺失的患者寻找新的康复治疗方案，即通过解析大脑神经元放电信号得到分类指令来实现对外部设备（如脑控外骨骼、脑控轮椅等）的控制。近几十年，各类脑科学研究技术迅速发展，大大推动了脑机接口技术的成熟，目前脑机接口已经成为脑科学研究的重要领域。

脑机接口是一项多学科交叉技术，涉及神经科学、信号处理、机器学习、机械工程等多个学科。自从1929年Berger首次使用非植入电极检测人脑脑电信号后，便开始了采用人脑思维控制机器人的探索。直到20世纪70年代，脑机接口研究逐渐兴起。脑机接口技术最早用于军事领域，帮助士兵在战场上通过大脑远程操作机器人或无人机作战，减少人员伤亡。之后逐渐运用到医疗领域，辅助严重运动残疾或神经损伤病人的治疗。目前其运用越来越广泛，在娱乐业、虚拟现实等领域均有应用。

脑机交互技术分为植入式和非植入式两大类。其中，植入式由于技术较为复杂，对精准度要求高，需植入头皮，主要应用于医学研究，荷兰、美国在该领域较为领先。而非植入式装卸方便，已进入商用阶段，以娱乐和医疗为主要目的，较有代表性的企业包括日本本田公司、日本Neurowear公司和美国Emotiv公司等。

脑机接口是一个特殊的通信系统，它将有机生命形式的脑或神经系统与任何处理或计算的设备建立连接通路，不依赖于人体的外周神经和肌肉组织，直接对思维进行解码来控制外接设备，实现与外界环境的交流。比如通过BCI可以实现采用意念在计算机上打字、瘫痪的人可以通过大脑控制轮椅行驶等。通过脑机接口技术最终实现脑和外部设备相互交流的方式称为脑机交互。