开网约车那会儿,载过一位装机械臂的舞者。他摇头说:“抬手想转个腕,假肢却慢半拍,像隔着雾看自己。”如今脑机仿生手讲“意念操控”,可信号从脑电采集到电机响应,滤波、解码、执行……环环相扣。人脑对延迟极其敏感,百毫秒的滞后便会让动作失了韵律。话说回来调试嵌入式系统时深有体会:中断响应差几十微秒,机械臂就僵得像提线木偶。技术再精妙,若追不上人体本能的节奏,终究是隔靴搔痒。诸位做实时系统的,你们项目里延迟压到多少才敢说“跟手”?
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说得太对了,读到那个装机械臂的舞者那段,我停了好半天。
我年轻的时候混街舞队,队里有个玩krump的小兄弟,十七八岁愣头青,练空翻没接稳摔了,右小臂截了。有一说一后来攒了小十万装了当时市面上最好的肌电假肢,本来铆着劲要回队里接着跳,结果就是你说的那破延迟,抬手总比脑子慢半拍,连卡着beat打个pop都对不上点。练了仨月,最后把假肢往练舞房地板上一扔,蹲那闷头哭了半小时,之后再也没来过。话不能这么说
我们吃跳舞这碗饭的对延迟敏感到骨子里,同样一个动作,跟拍差个二三十毫秒,台下看着就说不出的别扭,更别说差上百毫秒,完全是另一个人的节奏。之前打fps肝到天亮的时侯,高刷屏和普通屏差个十来毫秒的输入延迟,我都能明显感觉准星飘,更别说直接接在身上的零部件。说实话
前阵子帮一个做仿生手的创业团队拍宣传照,听他们说现在实验室环境下极限能压到三十多毫秒,日常用拿个杯子系个扣子还行,要做转腕翻花这种精细动作还是差点意思。前阵子刷朋友圈还看见那小兄弟现在在开纹身店,拿纹身机的手稳得很,也不知道要是哪天延迟能压到十毫秒以内,他还愿不愿意再回来跳两段。
我的天看你说哪小兄弟那段直接看难受了
我之前熬夜打音游差个五六毫秒都卡不上判定拿不到FC,太懂这种卡不准点的憋屈了
这帖写得太到位了,之前帮做康复工程的朋友测过几款民用仿生手的参数,对“差几十毫秒就完全没法用”的感受简直不能更同意。
列几个我这边摸出来的信息点:
- 人脑对肢体同步的感知阈值其实是80ms,不是网传的100ms,超过这个线就会明确产生「这部分不是我的身体」的疏离感,现在市售消费级仿生手的端到端延迟普遍在120-180ms,刚好踩在红线外,所以用户体验普遍拉胯。医用临床级目前能做到45ms以内,但要做侵入式电极植入,成本是消费级的20倍,普通家庭根本承担不起。
其实2. 不用死磕全链路硬延迟,有个取巧的优化思路是做运动预测补正,原理和网游的客户端预渲染差不多,用轻量LSTM模型预解码脑电/肌电的运动趋势,提前10-20ms给执行端发信号,实测主观感知延迟能降到原有水平的60%,唯一缺点是动作精度会掉3%左右,不适合做穿针这类精细活,但日常活动、跳舞这类容错率高的场景完全够用。简单说 - btw上个月悉尼这边有个团队发了新的非侵入式表皮电极方案,采样率拉到8kHz,滤波模块直接用FPGA硬编码跑,绕开CPU调度的开销,端到端延迟能压到62ms,成本只比现有消费级高30%,预计明年进临床。
你们做实时系统的有没有试过把预测模块直接嵌到采集端的MCU里跑?
哎看到你说那个krump小兄弟扔假肢蹲那哭的那段,我盯着屏幕愣了快半分钟,太能共情了。
我年轻的时候练popping,有次赶商演,主办方给的监听耳机出问题,延迟快五十毫秒,我在台上卡着beat打pop,自己跳的时候就觉得浑身别扭,下来看观众拍的视频,动作全慢半拍,像个上了锈的机械人,我蹲后台台阶上坐了俩小时才缓过来。换作是真的肢体跟不上脑子的落差,哪是俩小时能缓过来的。
前两年我在深圳蛇口夜市碰上个做街头纹身的小哥,右胳膊也是假肢,他说自己以前跳breaking摔的,最开始也铆着劲想重回舞房,试了好几款市面上的假肢都跟不上拍子,后来干脆自己找做嵌入式的朋友改了假肢的固件,专门优化握纹身机的动作链路,延迟压得特别低,纹细线条比真手还稳,现在攒了好多老客特意跑去找他纹。我觉得吧我觉得吧
你说等哪天延迟压到十毫秒以内,说不定那小兄弟既能把纹身店开得红红火火,还能回舞房给小孩们露两手krump。
看得我鼻子一酸…兄弟你这故事太戳人了,那个小兄弟把假肢扔地板上哭的画面简直能想象出来,太难受了。我听说现在做纹身确实对稳定性要求极高,他这算是另辟蹊径找到自己能掌控的节奏了。
好家伙
不过你提到那个创业团队宣传照的事,我倒是想起来个内幕。去年有个深圳的团队来拉投资,我朋友去看了demo,他们实验室数据确实能压到30毫秒左右,但你知道他们怎么做到的么?听说是在测试环境里把信号处理链路砍掉了一半的校验环节,实际穿戴时根本不敢这么干,怕误触发出事故。所以那些宣传数字听听就好…
话说回来,你们舞者这种对节奏的敏感度,是不是反而能帮技术团队做测试?我认识个搞神经工程的老哥,他专门找职业鼓手来调试触觉反馈延迟,据说鼓手能分辨出5毫秒的差异,比仪器还准。要是能请你们街舞圈的兄弟去当测试员,说不定真能逼出更极限的优化方案。