科技的推動(dòng)讓假肢的發(fā)展突飛猛進(jìn)?,F(xiàn)在,美國(guó)麻省理工學(xué)院開(kāi)發(fā)出一款成本約500美元(約合人民幣3238元)的神經(jīng)假肢。這只智能“手”柔軟、輕便而有彈性,重約半磅(約0.23千克),外觀如電影《超能陸戰(zhàn)隊(duì)》中機(jī)器人大白的手一般。相關(guān)研究發(fā)表在16日的《自然·生物醫(yī)學(xué)工程》雜志上。
這只假手由商用彈性體EcoFlex制成。假肢由五根充氣的“手指”組成,每根“手指”都嵌入了纖維片段,類(lèi)似于真實(shí)手指上的關(guān)節(jié)骨骼。截肢者可用其進(jìn)行日?;顒?dòng),比如拉拉鏈、倒果汁、“擼貓”。
研究人員開(kāi)發(fā)了一種控制器,可以引導(dǎo)氣動(dòng)系統(tǒng)來(lái)精確地給“手指”充氣,并將手指彎曲到特定的位置。該系統(tǒng)包括一個(gè)小型泵和閥門(mén),可以在腰部佩戴,大大減輕了假肢的重量。
研究小組使用了一種算法以“解碼”肌肉信號(hào),并將它們與常見(jiàn)的抓取類(lèi)型聯(lián)系起來(lái)。他們還使用這種算法對(duì)氣動(dòng)系統(tǒng)的控制器進(jìn)行編程。例如,當(dāng)截肢者想象拿著酒杯時(shí),傳感器會(huì)提取肌肉信號(hào),然后控制器將其轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的壓力。接著,泵施加這些壓力,使每個(gè)手指充氣,產(chǎn)生截肢者想要的抓力。
研究發(fā)現(xiàn),這種帶有觸覺(jué)反饋系統(tǒng)的假肢可以為截肢者恢復(fù)殘肢的一些知覺(jué),當(dāng)觸摸或擠壓物體時(shí),假肢上的傳感器會(huì)產(chǎn)生與感測(cè)到的壓力成正比的電信號(hào)。此外,新設(shè)計(jì)也很耐用,在被錘子撞到或被車(chē)碾過(guò)后很快就能恢復(fù)原形。
“這還不是產(chǎn)品,但它的性能已經(jīng)接近或優(yōu)于現(xiàn)有的神經(jīng)假肢。”麻省理工學(xué)院研究人員表示,“對(duì)于遭受截肢的低收入家庭來(lái)說(shuō),這種軟質(zhì)假肢的成本非常低,潛力巨大。”(科技日?qǐng)?bào)實(shí)習(xí)記者 張佳欣)
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關(guān)鍵詞: 智能手 截肢者 神經(jīng)假肢 機(jī)器人