爱吧机器人网 » 技术 > 智能硬件 > 正文

霍金的轮椅:才是当今科技的巅峰

从4月12日开通新浪微博到现在,史蒂芬·霍金一共只发了两条信息,然而这两条微博就为他“赚取”了300多万中国粉丝。他的第一条向中国网友问好的微博就获得近百万点赞,此外还有评论和转发各40多万条。相隔一天之后,他在第二条微博中发出的消息再次引起轰动——研发一台“纳米飞行器”,将让人类飞达半人马星座的α星。

霍金在微博中称,加入这一计划的,还有俄罗斯“土豪”尤里·米尔纳和脸书(Facebook)创始人“小扎”。

不仅物理大师组的这个“局”堪称梦幻组合,而且他的“突破摄星”计划也让人充满遐想:用激光推进的微型星际飞船,以1/5光速的速度,花20年左右的时间就能到达半人马座α星并发回照片。

实际上,以目前人类在工程材料、推进器等方面的技术水平,无论是用激光还是太阳光,要想把一个即便只有1~10克重的物体加速到光速的1/5,大概也需要比一颗原子弹爆炸的总能量还要大的能量。

这种极大的能量集中到“纳米飞行器”上首先会摧毁它。所以,用目前科技发展的眼光来看,霍金探索半人马座α星的计划或许还只是科幻。

事实上,能够体现当今科学发展水平的,却是将这位科学天才的身体禁锢了50多年的那台轮椅。

轮椅:霍金形象的一部分

在霍金的第一条微博发出之后,就有中国网友发问:全身不能动的霍金发一条微博需要多久?回答这个问题,要从这位当今人类“最强大脑”的标志性的形象说起。

霍金17岁就入读牛津大学攻读自然科学,他用了很短时间就得到了一等荣誉学位,随后转读剑桥大学研究宇宙学。

1963年,21岁的他不幸被诊断患有肌肉萎缩性侧索硬化症(又称卢伽雷氏症)。这是一种无法治愈的致命疾病,病人会慢慢丧失运动能力,后期甚至因为呼吸肌和喉部肌肉麻痹而不能发音,并因而失语。

当时医生判断霍金只能活两三年,然而他后来却坚强地一直活下来,但疾病使霍金的身体严重变形,头只能朝右边倾斜,肩膀左低右高,双手紧紧并在当中,握着手掌大小的拟声器键盘,两脚则朝内扭曲,嘴几乎歪成S形。

数十年来,这样奇特的形象和那台轮椅,在全世界面前定格成为一个天才科学家的符号。

患病之后,霍金全身只有三根手指和两只眼睛可以活动,并且只能用极其微弱、难以识别的语言交谈。在1985年因患肺炎而做气管切开手术后,霍金更是被彻底剥夺了说话的能力。

当时,美国加利福尼亚州一位名叫瓦特·沃尔托兹的电脑工程师为霍金设计了一个名为“平等器”的电脑程序,其中的文本文件是Word 。这个程序可以让霍金从屏幕上选择词汇,只要他按动手中的开关选择词汇后,就会转入语音合成器,发出声音来。

后来,剑桥调节通讯公司的大卫·梅森改进了这套设备,并安装在霍金的轮椅上,使霍金“说话”的速度大大加快,每分钟可“说”出15个词,如果需要,还可以把文字直接打印出来。

这台世界上几乎独一无二的轮椅不仅是霍金的代步工具,也构成霍金个人形象的一部分。

它是一台集计算机软件、通信技术、红外光、语音转换器于一体的人工智能设备,通过它,霍金的思想可以转化为语音和文字,并表达给全世界——包括他的数百万新浪微博粉丝。

霍金轮椅的语音合成器安置在椅背上,可以把他写出的文字转译成独特的“霍金式”电子语音。轮椅上安装有一个12英寸的电子屏幕,即便在阳光下也能让他看得清楚屏幕上的内容和图像。通过这个小小的“窗口”,霍金可以写演讲稿、收发电子邮件,甚至可以用即时通信软件Skype来接听电话。

霍金轮椅上的平板电脑拥有Core i7处理器,它可以控制轮椅上所有的电子系统。轮椅上的万用遥控器是一个红外线装置,可以用来操作霍金办公室和家里的电视、音响、灯光,甚至可以用来开门、关门。

轮椅上装有一个叫做“外围盒”的设备,内有USB集线器、音响放大器和整流器,供各种子系统使用。这部轮椅的电源安装在椅座下方,供轮椅移动和整个电脑系统使用。此外,这套系统还装有一套备用电池。

其实,霍金轮椅就是一部智能机器,而且它是随着科技的发展而逐渐升级的,以上所描述的只是这台智能轮椅的基本构造。

霍金轮椅升级,发一条微博需要多久

2005年之后,霍金彻底丧失了运动能力——连手指都不能活动了,这让他以前操作轮椅上的电脑的方式完全失效。为此,英特尔的创始人戈登?摩尔(Gordon Moore)为他设计了2.0版的轮椅,使得霍金能继续与外界交流,而且照样通过“交谈”来实现。

新版霍金轮椅主要通过眼动追踪、联想输入和语音合成器播放,来支持这位科学巨人与世界对话。

研究人员为霍金设计了一个特殊的眼镜,上面安装了红外线发射器和检测肌肉活动的探测器,可以通过霍金说话时面部肌肉的收缩和舒张来激活辅助系统,并用眼球控制红外线发射器,选定在屏幕中轮流出现的英文字母。

例如,当霍金想说“点子”(idea)这个词时,他的面颊肌肉收缩首先激活辅助系统,电脑屏幕上会出现字母i,这时霍金的眼球动一下,计算机就会不断显示以i开头的英文字母,直到idea出现;霍金再动一下眼球来表示选定这个字母,这就如同普通人用手操作鼠标时的两次点击确定一样。

当霍金完成造句后,就可以把这个句子发送到语音合成器上,由后者替他“说”出来了。

上一页11下一页

上一篇:苹果玩跨界 要让VR与iPhone擦出火花
下一篇:苹果Watch OS 3.0将会带来哪些改变?
精选推荐
基于生物启发的机器人很容易适应丢失附属器官
基于生物启发的机器人很容易适应丢失附属器官

[2017-12-17]  很多机器人被设计应用在危险环境,如灾难现场。在这些地方,他们的运动系统完全有可能被损坏。那这样会吓跑这些机器人吗?也许不是,如果它们像日本的东北和北海道大学创造的......

[2018-01-26]  纽约时报的报道,德国的研究人员已经开发出一种长约七分之一英寸的机器人,首先看起来不过是一小块橡皮条。然后它开始移动。机器人走路,跳跃,爬行,滚动和游泳。它甚至爬出......

美国Natilus公司试飞水上无人货机 设计简单成本降低
美国Natilus公司试飞水上无人货机 设计简单成本降低

[2017-12-28]  Natilus创业公司成立于2014年,其梦想是建造大型无人机,以半价提供比船舶快得多国际货运。在十二月份,Natilus计划在旧金山湾测试一个9米翼展的小型原型无人机的水上滑行能力......

智能农业:种地的事儿未来全交给这些机器人吧
智能农业:种地的事儿未来全交给这些机器人吧

[2019-12-07]  SRC公司创始人Sam与温波尔庄园农场经理Callum Weir以及监控机器人Tom总部位于英国的农业科技初创公司SRC(Small Robot Company),正在 ...

比利时研发出可以自我愈合伤口的软体机器人
比利时研发出可以自我愈合伤口的软体机器人

[2017-09-03]  软体机器人是机器人技术的新兴领域; 他们“可以与人类相互作用,而不会杀死他们,并拿起像西红柿这样柔软的物体。” 从长远来看,布鲁塞尔大学队伍正在努力创建一个类似的材......

美国喷气推进实验室的AI驱动无人机挑战人类飞行员
美国喷气推进实验室的AI驱动无人机挑战人类飞行员

[2017-12-08]  随着无人机及其组件越来越小,效率越来越高,功能越来越强大,我们已经看到越来越多的研究开始让无人机自主飞行在半结构化的环境中,而不依赖于外部定位。 宾夕法尼亚大学在......

人工智能民主化能否实现取决于科技巨头
人工智能民主化能否实现取决于科技巨头

[2017-12-29]  我们经常听到像谷歌和微软这样的公司说他们希望人工智能民主化。这是一个很好的词,民主化。 但这些公司如何界定“民主化”还不清楚,像AI本身一样,它似乎有点炒作的味道...

英伟达用联合学习创建医学影像AI 可共享数据和保护隐私
英伟达用联合学习创建医学影像AI 可共享数据和保护隐私

[2019-10-14]  英伟达(Nvidia)和伦敦国王学院(King’s College London)的人工智能研究人员利用联合学习训练了一种用于脑肿瘤分类的神经网络, ...

本周栏目热点

开发者有所安慰:苹果表软件圣诞表现不错

[2016-01-11]   对于 2016 年来说这是一个好兆头,你平时在 Apple Watch 上面都玩啥些软件?虽然现在已经是 2016 ...

传苹果明年3月举行Watch 2和4吋屏iPhone发布会

[1970-01-01]   12月9日消息,据国外媒体9to5Mac报道,苹果的发布会时间一向很有规律,所以现在起预计该公司会在明年3 ...

英国科学家发明可穿戴发电袜子 利用尿液发电

[2015-12-22]   MFC的全称是Microbial fuel cells,即微生物燃料电池,通过微生物的新陈代谢,将有机物直接转化成电 ...

联想:“绕腕柔”智能手机有望在5年内走向市场

[2016-07-12]   据国外媒体报道,联想移动部门主管近日对CNBC表示,可弯曲智能手机有望在5年内成为现实。联想最近刚刚展示了一款能够环绕在用户手 ...

2016CES盘点(1):VR大爆发

[2016-01-11]   美国当地时间1月7消息,2016 CES于拉斯维加斯开幕,科技与媒体汽车联合为您带来展会现场的全程直播。 ...