2025 年 7 月 23 日,Meta 现实实验室(Reality Labs)在《Nature》上发表最新论文《A generic non – invasive neuromotor interface for human – computer interaction》,推出了基于表面肌电图(sEMG)的通用型非侵入性神经运动接口,该接口以腕带形式呈现,有望重新定义人机交互范式。
技术原理:基于表面肌电图技术,通过读取肌肉产生的电信号来理解人体的运动指令。腕带能精准捕捉手腕部位的神经信号,识别包括点击、滑动和捏合在内的多种手势意图,即使手部自然下垂也能隐蔽操作。
硬件特点:采用干电极、多通道记录设计,采样率达 2kHz,噪音低至 2.46μVrms,续航超过 4 小时,有四种尺寸以适应不同腕围。其电极布局经过优化,可精准捕捉手腕、手部和前臂肌肉的电信号,甚至能检测到单个运动单位动作电位(MUAPs)。
模型优势:研究团队基于 300 多名受试者提供的超过 100 小时肌电数据,开发出具有高度适应性的机器学习模型。该模型无需个人校准即可实现高精度手势识别,仅需少量个性化数据就能将笔迹识别准确率提升 16%。在连续导航任务中,sEMG 的闭环手势解码中位数性能为 0.66 次 / 秒;在离散手势任务中,手势检测速率达 0.88 次 / 秒;手写输入速度可达 20.9 字 / 分钟。对于未参与训练的参与者,手写和手势检测的分类准确率超过 90%,手腕角度速度解码误差小于 13°s⁻¹。
应用前景:
日常交互:可应用于智能手机、智能手表、智能眼镜等移动设备,实现无缝输入,尤其适合移动场景。
辅助技术:能为行动不便者提供新的交互方式,帮助他们通过细微肌肉活动控制轮椅、假肢等辅助设备。
医疗康复:可用于临床诊断和康复治疗,医生能通过分析肌肉电信号数据,更精准地了解患者肌肉恢复状态,调整康复训练计划。
新型控制方式探索:有望实现对意图手势力量的直接检测,开发多自由度联合控制,以及低做功的控制方式,可能催生出基于神经运动信号空间的全新交互形式。
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