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新传感器技术可实现意念操控机械假肢
【世界机械网】 时间:2017-02-09 来源:中国科学网 【收藏本页
一个国际团队发表新报告说,在他们研发的传感器技术助力下,机械假肢能探测到使用者脊髓运动神经元发出的电信号,使假肢的控制更加灵活,这相当于用意念控制假肢。有关技术有望帮助截肢人士恢复更多活动功能。当前市场上多数机械假肢产品依靠用户抽动肩膀或手臂的肌肉来控制,这种操控方式的用户体验欠佳,功能也有限,只能执行一两种简单的抓取动作指令。


刊登在新一期英国《自然?生物医学工程》上的论文介绍说,来自英国、美国、奥地利等国科研机构的研究人员合作开发出一种新传感器,让机械假肢能直接探测到来自脊髓运动神经元发出的电信号,比起单纯依靠肌肉抽动来控制的方式,这样的操控可做到更精确,可完成的动作也更复杂,机械假肢的实用性随之提高。


团队让6名志愿者参与测试,他们要么是从肩膀开始被截肢,要么从肘部以上被截肢。为更好地开展测试,志愿者都接受了手术,他们的部分外周神经系统被重新调整,连接到身体健康的肌肉上。志愿者经过一定训练后,只需头脑中想象着要移动手臂做不同的动作,假肢上的传感器就能接收到电信号并进行解析,从而发出指令进行操控,完成移动假肢肘关节、摆动假肢手腕、开合手掌等动作,可实现真正手臂的大部分基本功能。

报告作者之一、英国帝国理工学院教授达里奥?法里纳说,新技术将焦点放在神经系统而不是肌肉上,意味着利用传感器能更清晰地探测并解析相关信号,这能让机械假肢在使用上更接近直觉控制,对伤残人士的用处也会更大。

团队下一步将对这一新型机械假肢进行更大范围的临床测试,经过不断改进后,这类产品有望在未来三年进入市场。
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