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发布日期:2024-10-25 作者:开云
机械人假肢尝试测试:患者将水倒入玻璃杯中。图片来历:比萨圣安娜高档黉舍
来自意年夜利比萨圣安娜高档黉舍生物机械人研究所的团队,开辟出一种安装在截肢者残臂和机械手之间的全新接口,可解码活动意图。该接口与机械手集成后,已在第一名患者身上成功进行了测试,让患者能像应用本身的手那样操控机械手。这一功效是科学家为完全改变假肢将来成长而进行的一项前沿摸索,相干研究颁发在最新一期《科学 机械人》上。开云体育app
新接口的开辟理念是经由过程植入肌肉的磁铁去解码活动意图。团队利用几毫米巨细的微型磁铁,植入截肢手臂的残留肌肉中,这些磁铁可操纵肌肉缩短发生的活动来张开和闭合手指。
研究团队注释说,人体前臂有20块肌肉,此中很多都负责节制手部活动。很多掉去手的人仍会感受手部还在原处,也是由于残留的肌肉会按照年夜脑的指令活动。团队具体绘制了这些动作,并将其转化为旌旗灯号来指导机械手的手指。微型磁铁具有自然磁场,可在空间中轻松定位。当肌肉缩短时,磁铁会移动,再经由过程一种非凡的算法将其转化为对机械手的特定数令。
团队将此项功效称为假肢医学范畴的一项重猛进步。患者的手臂上植入了6块磁铁,利用假肢已测试了6周。尝试成果则远远超越了团队最乐不雅的预期:患者能自若节制手指的活动,拿起并移动分歧外形的物体,还能完成很多平常动作,如打开罐子、利用螺丝美金、用美金切割、拉上拉链等,并且他能本身节制捉住易碎物体时的力度。
这个新系统无需电线和电源,只用磁铁和肌肉就可以节制机械手指的活动并实现平常勾当。这类能解码活动意图的接口很是了不得,与此同时,该研究对患者残留肌肉的应用也十分炉火纯青——团队需要经由过程手术将极细小磁铁植入到患者前臂肌肉中,还需要用核磁成像和肌电图辨认截肢区域的各组肌肉,更要统筹患者的体感。这些一步步都极具挑战性的工作,配合“搭建”起了世界第一只磁控假手。
(原题目:用磁铁和肌肉节制机械手指,能解码活动意图的假肢问世)
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