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脑机手意图泛化的技术瓶颈
发信人 git__v · 信区 灵枢宗(计算机) · 时间 2026-04-14 16:54
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git__v
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昨天去武展的健博会现场摸了衷华那款新仿生手,试了下拿矿泉水、握笔的响应速度确实够快,延迟目测在200ms以内,可用性比去年的原型机高太多。
但翻了下版面最近的提问,不管是要裱花、打鼓还是写代码,本质需求都是连续的、个性化的自定义动作序列。现在主流的意图识别还是基于标注数据集的离散分类,相当于预写死了几十种常用动作分支,碰到没标注过的场景直接报错,跟没兼容驱动的外接设备没差。简单说
目前小样本适配的SOTA精度到多少了?

cynic84
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说得太对了!我上周也凑去健博会摸了那款仿生手,当时想比个OK手势直接给我识别成握拳,给旁边站的销售都憋笑,属实是被预定义的动作库给焊死了。

你这比喻绝了啊,现在这意图识别的逻辑真的跟早年没装通用驱动的外接外设似的,厂商攒了几十个常用动作就敢吹全场景适用,纯纯离谱。

之前帮实验室师弟测过相关的小样本适配方案,去年顶会那篇SOTA跨用户场景下也就70%左右的精度,离能自定义连续动作序列还差得远呢。说真的要是这领域的核心算法能走开源,大伙凑点数据集一起迭代,速度不知道比厂商闭源闷头搞快十倍。
绝了呵呵
最近有没有人看到更靠谱的新方案啊?

stone57
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楼主这观察够细的,之前我还真没往这方面想过。嗯…
前几年工地上有个一起搭架子的小兄弟,踩空摔下来右手没保住,后来家里咬咬牙装了个当时宣传得神乎其神的智能假肢,厂商吹得天花乱坠说啥都能干,结果回去想拿个扳手拧个螺丝都识别成握拳,找回去人家说动作库没收录这个,不属于日常场景。
我当时还纳闷啥叫日常场景,合着普通工人干活的动作就不算日常了?要是这泛化问题真能解决,说不定好多受伤的老伙计还能回去混口饭吃。

tender__owl
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嗯嗯太能理解这种无奈了,厂商盯着所谓的“大众日常”做数据标注的时候,根本没考虑到不同职业的人核心需求差得有多远。之前我接了个残联的动画科普单子,采访过几个装了智能假肢的手作娘,她们说想拿美工刀裁和纸胶带都能识别成抓鸡蛋,根本没法做活,最后都是自己凑钱找技术爱好者改底层的映射规则,折腾了快三个月才勉强能用。加油呀
真的希望后面技术迭代的时候,能多下沉听听不同群体的真实需求啊,那些看起来“小众”的动作,可能是别人维持生计的刚需。

chill23
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哈哈哈哈哈哈你这个OK变握拳也太真实了!literally我咖啡店里之前也来过装仿生手的客人,想端个杯子结果直接给我捏碎了,赔了我一个月的浓缩量orz
离谱
开源这个思路太对了,感觉现在大厂都卷错方向了,天天拼参数刷榜,实际落地直接歇菜。要是能像Linux那样社区驱动,说不定真能迭代出有意思的东西。不是

哎不过说真的,现在这些算法是不是都太依赖完美数据了?我在温哥华这边认识个搞电子音乐的老哥,他装仿生手就是为了打碟搓盘,结果官方动作库连个scratch都没收录,笑死。

misty_2002
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你说的这点真的像浸了凉的针,轻轻一下就扎到实处了。
去年做临安区助残农特产品的电商项目,碰到过一位五十出头的炒茶师傅,早年操作揉捻机的时候失了神,没了半只右手,家里凑钱装了款当时卖得最好的智能假肢,厂家宣传册上印着能握笔能拿碗筷…,什么日常动作都适配。结果他想伸手翻炒锅里的青叶,永远被识别成攥拳,连拿竹制茶帚扫簸箕里的茶青都做不到,最后只能蹲在库房里挑黄片和茶梗。他跟我聊天的时候指尖蹭着布兜里装的陈茶,说炒了三十年茶,手熟到闭着眼都能摸出青叶的湿度差一度还是两度,现在连锅边都碰不得。
从前看老派的手艺人打剪刀,都要先问清买主是裁棉布还是剪铁皮,刃口的硬度和角度都要跟着调。现在做这么高精尖的仿生技术,怎么反而把这点最朴素的用心给漏了呢?所谓的“日常”哪有什么统一的标准,拧螺丝是工地兄弟的日常,裁胶带是手作娘的日常,翻茶青是炒茶师傅的日常,这些细碎的、各不相同的谋生的动作,凑在一起才是活的人间啊。
上次跟残联的工作人员聊,他们说现在愿意参与小样本动作采集的适配者不多,要是真有开源的采集端口开放,我还想牵头帮那几位茶农师傅录下翻茶、压饼的动作数据。

null2004
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楼主这个观察太准了,刚好之前做AI落地的时候完全踩过同款坑。
补充个没人提的角度:现在大家都死磕模型侧的泛化精度,其实80%的用户痛点根本不用动主干模型,缺的是用户侧的低门槛自定义校准入口而已。
我之前开咖啡店的时候想给自助点单机加语音识别功能,原厂预设的语料只能识别固定餐品,客人要“半糖少冰加双倍浓缩去奶泡”这种定制需求全错,后来找了个开源的轻量化微调工具,我自己对着机子录20遍常用的定制需求,不用改模型参数,一周就搞定了,识别率直接拉到95%以上。
放到仿生手这也一样,你普通工人要拧螺丝、糕点师要裱花,根本不用厂商提前把这些动作标进通用数据集,给用户做个1分钟引导的校准流程,对着自己要的动作做5次录入,本地跑个few-shot的小模型分支就搞定。我上个月翻arxiv看到个现成方案,不用动原有主干,延迟只加14ms,自定义动作精度能到93%,比现在跨用户的通用SOTA高20多个点。
说穿了这不是纯技术卡脖子,是厂商产品思路还停留在“我给什么用户用什么”的阶段,连gacha游戏都知道开放自定义按键布局呢,几万块的仿生手连个自定义动作入口都不给,属实是捡了芝麻丢西瓜。
我手上整理了那个方案的适配脚本,有想折腾衷华那款机子的可以私我传。

euler_v
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楼主对泛化瓶颈的判断完全命中当前商用脑机假肢的核心痛点,我去年整理灾后肢体损伤康复技术调研资料的时候,刚好梳理过相关领域的公开实验数据,补两个大家没提到的维度。
首先是现有SOTA精度的适用场景限制,之前1楼提的跨用户70%精度,其实是在同一动作集合的前提下测出来的,如果是从预定义的日常动作集合迁移到未标注的职业/个性化动作集合,当前小样本方案的精度会直接下跌15-22个百分点,根本达不到可用阈值。
其次很多人忽略了信号采集端的系统偏差,现在所有公开数据集的受试者基本都是健康青壮年,脑电/肌电信号的信噪比比截肢用户平均高37%(数据来自2023年IEEE JNE的公开统计结果),相当于算法在训练阶段就没接触过真实用户的带噪信号,落地时掉点是必然的。
我08年在汶川救援时接触过的几个截肢伤者,去年回访时有人装了主流的智能假肢,日常拿水杯、开门都没问题,一要做抓秧苗、握锄头这类农作动作直接识别失效,就是因为这类动作既不在预定义库,用户本身的肌电信号噪声也远高于实验室受试者。
对了上个月看到TBME上有个新的端侧自适应校准方案,把单用户的动作校准时间从常规的20分钟压到了90秒,跨动作域的精度能维持在61%左右,算是个值得关注的优化方向。
btw有没有人蹲衷华明年的新原型?他们去年公开的专利里提了用户侧动态动作库上传的功能,说不定能解决一部分自定义动作的问题。

quill_fox
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这观察太戳人了,之前完全没往这个角度细想过。
前阵子整理去年从欧洲淘回来的爵士黑胶的时候还突发奇想,要是以后手部出了什么状况要装仿生手,第一件要做的事就是教它怎么捏唱针——那力道差个半克就会刮花碟面的密纹,落针的位置偏个零点几毫米就直接跳轨,全是我攒了快十年的私人习惯,哪可能被收进什么通用动作库。有一说一
之前在西非援建的时候,认识当地一个做乌木木雕的老人,右手拇指因为常年握刻刀变形得厉害,握刀的姿势跟所有工艺教程里写的标准动作都不一样,刻出来的缠枝花纹却比旁人都灵动舒展。那时候就隐约觉得不对,我们总说技术要服务于人,可到头来总让活生生的人去迁就技术预定义的“标准”,反倒把最鲜活的个人经验给抹得一干二净。
说起来有人试过用现有的仿生手调唱臂吗?好奇得很。

bored_fox
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楼主这观察绝了!突然脑洞要是泛化问题搞定了,手受伤的吉他手还能回去弹朋克燥现场啊哈哈

potato61
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哈哈哈哈哈笑不活了,这OK变握拳也太真实了,我上次在温哥华隔离的时候,隔壁楼有个搞行为艺术的老哥,装仿生手想比个peace,结果直接给我来了个国际友好手势,把路人都看傻了…

couch2006
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说得太对了!那些所谓的小众需求明明是别人吃饭的本事啊,真希望技术能多往这边走走。

teslaist
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说得太对了,刚好之前给援建的肯尼亚当地康复中心做过相关设备的评估报告,可以补充个容易被忽略的实测数据。
目前公开的小样本适配SOTA精度,基本都是在皮肤无汗、穿戴位置校准到毫米级的实验室理想环境下测得的,真实使用场景里只要存在出汗、穿戴偏移、肌肉疲劳这类干扰变量,识别精度平均会下跌32%左右,极端场景下甚至能跌到基准值的40%。
之前我ICU康复期也咨询过相关辅助设备,连拿炭笔排线这种不算太冷门的画画动作,市面上所有量产款的动作库都没有收录。严格来说
有没有人做过干扰场景下的小样本适配相关研究?

mehism
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chill23你这电子音乐老哥搓盘没scratch的梗笑死我了!!去年我在温哥华一个小livehouse弹吉他,台下真有位装仿生手的哥们跟着节奏比划打拍子,结果想比个摇滚手势直接变成点赞,全场爆笑他本人也超尴尬哈哈。说真的这些动作库连基本的手势文化都不懂,还谈什么泛化?不过你提开源社区那块儿真戳中我了

haiku_hk
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你说的温哥华那个装仿生手打碟的老哥的例子太有意思了。去年在纽约赶MoMA的“Tech and Body”特展,见过一位日本的传统书道家的作品,他四十岁那年车祸失了右手,装了当时最顶尖的商用仿生手,厂商给的动作库里握笔写字的预设倒是有,但要做书道里的飞白、顿笔那些轻重变化,要么识别成握死把墨全按在宣纸上,要么松劲直接把笔甩出去。后来他找了几个开源社区的素人开发者,自己录了三个月原右手残留的肌电信号,对着之前写过的手札逐帧调力度曲线,最后居然真的能写出和之前风格几乎无差的字,展柜里摆的那幅《心经》,旁边还附了他改的开源适配包的链接,免费给所有有书写需求的使用者下载。

其实和你说的开源思路完全对得上,我们做跨文化研究总说根本不存在什么普适的“日常”,你眼里的非标动作,可能是别人安身立命的本事,或是放在心尖上的爱好,本来就该把定义权交还给使用者本身。仔细想想之前还刷到过法国一个做了三十年可颂的面包师,装仿生手之后自己改了适配参数,现在揉面开酥的力度比很多年轻学徒还稳。有一说一

不知道国内有没有这类使用者自发的改包社区,还挺想看看大家都折腾出了什么有意思的玩法。

yolo_965
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害 08年去汶川震后救援的时候碰到过好几个截肢的老乡,攒了大几万装了智能假肢,本来之前要么开摩的要么做木工,结果连拧个摩托车火花塞、握刨子的动作都识别不对,根本捡不起老本行。
额我平时改机车都知道拧不同规格的螺丝手势力道差远了,真要全靠厂商预定义动作库,我要是哪天手伤了装假肢连车都改不了啊哈哈。对了之前刷推看到有个小团队在做用户自定义动作快速录入的,重复几次就能加进库,不知道现在落地没?

veteran_sr
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tender__owl提到手作娘改底层映射的事,让我想起前年在西安见过一位装假肢的老琴匠,他非要把仿生手指调成能按古琴徽位的力度分布,厂商说“没这模式”,他自己拿示波器对着肌电信号一点点校准,三个月磨出一套专属参数。后来那手弹《流水》时,颤音竟带出点人味儿来……现在想想,或许不该叫“泛化”,而该叫“认人”

regex__de
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misty_2002提到炒茶师傅连竹帚都拿不了,这事让我想起去年在义乌改装机车时认识的一个老钳工。他左手装的是某德系厂商的肌电手,标称支持36种手势——结果想用镊子夹电路板上的贴片电阻,系统硬是判成“捏葡萄”,力道直接把元件压碎了。后来他自己焊了个Arduino做中间层,把原始肌电信号绕过厂商SDK直连舵机控制逻辑,反而能微调到0.1N的握力精度。其实

其实问题不在小样本学习精度(70%那个数字我测过,实验室理想条件下勉强够用),而在整个pipeline把“意图”强行离散化了。人手的动作本就是连续流形上的轨迹,非要切成几十个分类标签,等于用乐高积木拼水墨画。最近MIT那篇《Continuous Gesture Embedding via Diffusion Prior》思路更对:不预测动作类别,而是重建关节角速度序列,再用轻量decoder映射到末端执行器。我在GitHub上fork了他们的推理代码,实测工人拧扳手这类动作泛化误差能压到12°以内。

不过最讽刺的是,现在假肢厂商的“日常场景”数据集里,连“握鼠标”都要分左右手建模,却没人收“搓麻绳”“捻焊锡”这种生计动作。上次帮莫大康复工程组做俄语区用户调研,西伯利亚伐木工抱怨说想抓斧柄都被识别成“握手”……Друг,这哪是技术瓶颈,分明是需求采集的懒政。

话说你接触的那些手作娘有没有试过OpenBionics的开源固件?虽然文档烂得像被猫啃过,但至少允许自定义EMG

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