美國團隊開發(fā)集成陀螺儀和加速度傳感器的智能假肢

目前，美國猶他大學(xué)的研究人員展示了一款他們所謂的世界上第一批真正的仿生腿之一，早期測試人員將其描述為類似于終結(jié)者的體驗。這種假肢是由助理教授Tommaso Lenzi領(lǐng)導(dǎo)的機械工程團隊開發(fā)的，該團隊著手開發(fā)用于老年截肢者的工具。據(jù)了解，團隊通過將加速度傳感器、陀螺儀、電機和扭矩傳感器以及計算機處理器集成到假肢中，從而實現(xiàn)了這一目標(biāo)。一起來了解一下吧。

假肢試用者Kerry Finn與研發(fā)團隊成員，資料圖

我們知道，為使假肢真正允許截肢者恢復(fù)其活動自由，它們需要輕巧、模仿人類腿部的自然力學(xué)，并且需要自供電，因此無需電纜。為此，美國猶他大學(xué)的研究人員展示這款新型仿生腿。這一設(shè)計你不僅不僅可以幫助老年截肢人士恢復(fù)活動能力，而且重量輕巧，且可在移動時減輕身體其他部位的壓力。

據(jù)了解，Lenzi和他的團隊通過將加速度傳感器、陀螺儀、電機和扭矩傳感器，及計算機處理器集成到重量約為6磅(2.7千克)的鈦和鋁假肢中來實現(xiàn)這一目標(biāo)。在人工智能的幫助下，這種傳感器陣列可使腿部識別其在環(huán)境中的位置，同時還可動態(tài)調(diào)整以匹配用戶的步行節(jié)奏、速度和步距。

也就是說，該新型假肢是通過將電動機連接到人造關(guān)節(jié)上來實現(xiàn)此目的的。研究人員將這種傳輸系統(tǒng)的效率，歸功于假肢能夠動態(tài)調(diào)整其功率分布，以匹配用戶活動的能力。

Lenzi表示，如果您走得快，它將為您走得更快，并給您帶來更多的能量?；蛘咚鼤詣舆m應(yīng)臺階的高度。它還可以幫助您克服障礙。

卡車司機Kerry Finn正在試用這款新型假肢，資料圖

研究人員將這款假肢命名為猶他州仿生腿( Utah Bionic Leg)，他們邀請了10名參與者試用他們的假肢。其中一位退休的卡車司機Kerry Finn因患血管疾病而失去了一條腿。在猶他大學(xué)的實驗室中，這使他一次可以走兩步，而且與常規(guī)的假肢相比，對其殘肢施加的壓力也較小。

Finn表示，如果您曾經(jīng)看過《終結(jié)者》，那就是它的樣子。這讓他覺得他可以完成以前無法做到的事情。每當(dāng)他邁出一步時，都會有種很棒的感覺。

對此，研究小組希望能繼續(xù)幫助改善腿部的運動，包括如何跟蹤殘肢的肌肉活動，從而提前預(yù)測使用者的運動，這是該研究領(lǐng)域的長期目標(biāo)。 Lenzi表示，他們希望這些仿生產(chǎn)品將為所有人所用，而不僅僅是那些年輕而又效率高的人。