光屏閃爍,霧氣彌漫。戴上VR頭盔,仿佛科幻照入現實。近日,作為復旦大學文化校歷系列活動之一,復旦信息科學與工程學院微納系統中心智能電子與系統實驗室舉行實驗室開放日,展示一系列前沿科研成果。
現場諸多設備中,吸引最多目光的是一臺結合腦認知評估與訓練系統的一體機。它由配有腦機接口與多模態感知裝置的VR系統和顯示模擬場景的屏幕組成。參觀者戴上頭盔,便可置身于系統模擬的超市、教室,“就像電子游戲場景一樣”,體驗者表示,“穿戴VR設備的感覺和看屏幕里的圖像不一樣,很有立體感。”

圖說:活動現場 來源/采訪對象提供(下同)
這臺儀器還有更重要的用途,它可以輔助評估人腦的認知情況,在各類腦部疾病評估和治療中發揮作用。“系統會連接傳感器,分析收集到的多模態生理信號。比如評估兒童的ADHD(注意缺陷與多動障礙),就可用VR設備模擬出教室環境,在與測量量表題目交互的過程中,系統會記錄使用者的眼動情況,進而分析其注意力集中情況,輔助醫生的診療。”實驗室工程師鄭帥介紹。
開放日上展示了另一項頗具潛力的成果——一體式人機交互康復系統,主要應用于腦卒中等疾病患者的肢體動作康復。康復內容分為大動作與精細動作等,每一類型都有不同的難度設置。在設置完符合自身的系統條件后,患者只需將肢體放入儀器視覺識別范圍內,按照指引完成康復動作,系統便會依據肢體骨骼識別在儀器屏幕上的移動情況給出對應評分。
“和醫院里的常規康復流程相比,這套系統的優點是具有較好的激勵性,通過任務和評分鼓勵患者積極完成康復練習。”鄭帥一邊演示一邊介紹。

據了解,復旦大學智能電子與系統實驗室是一個多學科融合的實驗中心,搭建了分布式類腦計算平臺、媒體交互與虛擬現實研發平臺、開放機器人平臺、柔性可穿戴設備與人機交互系統,以及認知訓練系統等。近年,實驗室與中國航天、中國移動、博世集團、新氦智能等多家創新企業開展應用研究,推動相關技術在工業物聯、自主系統和智慧健康等領域的應用。
多年來,實驗室不僅出了大量科研成果,也培養了不少優秀人才。創辦上海萊陸科技有限公司的張天資就是其中之一。當年張天資學以致用,開發無人配送機器人項目,一步步推動相關產品和系統優化迭代,如今,又在消毒機器人市場闖出一片天地,成為了復旦學子創新創業的榜樣。
本次開放日也吸引許多相關專業學子參與。2022級電子科學與技術專業博士生楊子易對面向病人的一體式康復系統印象深刻:“這一系統融合了類腦計算和姿態識別技術,可以提供前所未有的智能康復體驗。通過虛擬現實,病人可以參與有趣的康復活動,增強治療的積極性。而類腦計算的智能輔助更是提供了個性化的康復方案,使康復過程更加高效、愉悅。”