英特尔重新设计了霍金的轮椅，将计算机集成在轮椅上，用轮椅的电池供电，并且承诺每隔两年将硬件升级一次。

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。

 2.0 升级版轮椅 

2005年，霍金先生彻底丧失运动能力，原来通过手指选择电脑词汇的方式完全失效，为此，英特尔的创始人，通过更为先进的技术——眼动追踪、联想输入和语音合成器播放，设计出了2.0版的轮椅，支持这位科学巨人继续与世界对话。

随着霍金的病情依旧在恶化。原本仅剩能活动的三个手指也失去了行动能力。到了2008年，霍金全身只剩下一块右脸的肌肉能动。这样一来，就无法使用上述的方法来进行写作和交流。

这时，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。

有趣的是，由英特尔公司设计的语音系统用的是美式英语，这让一些人尤其是英国女王伊丽莎白，对这位英国国宝级科学家的“口音”颇有微词。

她在一次会见霍金时问：“还是美国口音吗？”霍金回答说：“是的，而且这个声音已经拿到了版权。”

伊丽莎白女王对英语语音十分看重，以至于英国以她的发音作为英式英语的标准音。尽管如此，霍金轮椅的智能发音系统没能取悦于女王，但是这套2.0版的轮椅毕竟让霍金与世界的交流延续至今。

霍金就用这块脸部肌肉，替代手指，继续打字。虽然仍能进行写作，但用脸打字，显然效率会进一步下降。这时，他的打字速度降成了每分钟5-6个单词。

更恶劣的是，这唯一能动的肌肉也在逐渐僵硬。霍金曾一度花了足足20分钟才“说”出了30个左右的词。

为了改善这种情况，英特尔的技术人员考虑过用当时最新的眼球追踪技术来替代旧系统，用眼深当光标。这项技术，比如今手眼结合用鼠标控制屏幕光标还要精准、快速、方便。

可惜的是，由于霍金长期受病情影响，眼睑下垂严重，导致眼球追踪技术无法准确地锁定他的目光。因此，这项技术被迫放弃。

 2.1 改良版轮椅 

2011年的时候，他的病情再度恶化，用这种方式，一分钟，他只能说一两个单词，因此也不得不再次向英特尔创始人摩尔求助，所以，改良版轮椅，来了！

因特尔首席技术官贾斯汀·拉特纳，组建了一个人机交流技术团队，对霍金的设备进行了改造升级，研发了一个可供所有残障人士使用的交互系统工具包，简称ACAT，虽然还是利用面部肌肉动作来操作电脑，但它允许使用者通过几乎任何面部动作来进行交互操作，并且，值得一提的是，升级版的设备，还拥有了人工智能预测技术。他们采集了霍金的大量文档，分析词频以及上下文关联，在霍金输入时会给出最合适的预测词。这样霍金就不再需要逐个输入字母。这个方法类似现在大多数智能手机的输入法。霍金仅仅需要输入15%~20%的字母，电脑可以预测出剩下的内容，每输入一个单词之后，就会预测出下一个可能的单词，最终他的输入速度提高一倍，达到每分钟达到3~4个单词。

同时，新软件还添加很多便捷操作，包括一键静音，全屏幕任意位置的鼠标点击功能，快速搜索还有电子邮件。用上新软件，霍金的输入效率高了10倍，还能方便的用Firefox浏览器上网。

多功能感应系统

此外，轮椅还搭载了各种传感器，和带有智能算法的设备。轮椅是通过电机驱动的，电源安装在椅座下方，既可以驱动电机也可以给轮椅上的设备供电。而且轮椅前方安装有两个摄像头，可以帮助轮椅探测障碍物并避开，相当于带有一定程度的驾驶辅助功能。

能监测霍金的健康状态

跟踪记录轮椅的使用状态

以及通过轮椅上的摄像头，判断前方路段的安全性

 3.0 智能轮椅 

2.1版的霍金轮椅或许在某一天就会因为主人病情的不幸加重而无法使用，因此，人机交流专家已经开始设计3.0版智能轮椅——也许这并非只是为霍金一个人而设计的，所有重度残障人都可能受益于此。而且，由于霍金已经习惯了自己现有的轮椅，而要想习惯3.0版轮椅，这位物理大师可能还需要开始新的学习。

最新版智能轮椅是基于喉部肌肉发音时的收缩和舒张来设计的。当人们说话时，大脑语言中枢会发出信号到喉咙，使喉咙的肌肉群协同收缩和舒张而发出声音。即使一个人说话不说出声，或者说出来的话只是自己能够听到，其喉部的肌肉群也仍然有运动。

换句话说，想要说出的话即使仅仅在大脑中，大脑也会产生指令，让喉咙肌肉群运动。如果设计一个软件，能够通过“读懂”喉咙肌肉群的运动来判断要说出的词句，然后传输到语音合成器上，就能形成人的话语。与靠电脑软件检测脸部肌肉相比，这样的“发音”方式要直接很多。

根据这一原理，美国航空航天局艾姆斯研究中心研发了一项技术，不仅可以让残障人自主控制电动轮椅，而且能够将思想（想说的话）传送到语音合成器，让后者“说话”。

首先，通过一个贴在喉部皮肤上的电极，使用者头脑中只要有“向右”或“停下”的想法（指令），轮椅便会自动探测到喉部微弱的电子脉冲并“翻译”出来，这样的指令正确传达给轮椅后，轮椅就会完成右转或停下的动作。同样，使用者想说什么话，也可以通过软件探测到，并向语音合成器传输指令，让后者替使用者“发声”。

霍金已经尝试过这种人（脑）-机界面，但他感到并不适应。原因有两个：

其一，从使用面颊肌肉到通过喉部肌肉收缩来操控，有一个需要重新学习的过程，霍金还没有适应这种新的技能。

其二，按照目前的技术，电极摆放的位置如果稍有偏移，辨识的准确率就会从94%下降到50%以下。有时候，电极解读并发送到语音合成器“说”出来的话，并非霍金的本意。所以霍金的轮椅目前并没有正式使用这一系统。

更高级的智能技术是“脑机接口”，即用思想来控制不能运动的四肢。美国大学生伯克？哈特5年前因潜水意外导致颈椎脊髓受损，四肢永久瘫痪。从2014年起，俄亥俄州神经中心的研究人员就开始设计一个植入伯克哈特大脑的芯片来让其思想控制运动。

这个植入脑部的芯片名为“神经生命”，它通过连接器与电脑相连。电脑使用特殊软件来解读大脑传来的信号后，发送指令给镶有130个电极的电子手袖套，以刺激手部肌肉，让伯克·哈特得以绕过脊髓，控制手部活动。经过一年多的练习，现在伯克·哈特已经可以用思维控制右手，完成拿起杯子、刷信用卡等动作。

同样，如果把芯片植入大脑语言中枢，就可以在大脑想说什么话的时候通过人机指令让轮椅上的语音合成器说出来。只是，这需要向霍金的大脑语言中枢植入芯片。如果想用思想控制轮椅的运动，也得向大脑运动中枢植入芯片。当然，由于霍金不愿意在自己天才的大脑中植入芯片，这种设想中的3.0版本轮椅一直没有帮到霍金。