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技术快报:磁性植入仿生手臂让截肢者重获灵巧抓握功能

时间:2024-09-26 浏览量: 作者:马聪聪

【《Science Robotics, 2024年911911日,Science Robotics最新封面刊登了一项突破性研究成果。来自意大利比萨圣安娜高等学校的研究团队将磁铁植入经桡侧截肢者残肢的肌肉群内通过直接控制策略和模式识别算法,利用自主收缩引起的肌肉变形进行灵巧的仿生手控制,使用户能够执行拾取和抓取易碎物体以及系鞋带等功能任务,为截肢患者提供了一种全新的假肢控制方式。

研究团队通过微创手术在受试者残肢的三块肌肉中植入了六枚永磁体,并开发了一套完全自给自足的假肢系统,包括所有硬件组件和电池都内置于假肢接受腔内。系统通过检测磁体的位置变化来捕捉肌肉收缩引起的变形,从而实现对灵巧机器人手的实时控制。与传统依赖神经和肌肉电信号的方法不同,该技术利用肌肉收缩引起的物理位移来解读用户意图,为开发更加直观、精准的人机接口提供了新的可能性。该技术具有几个潜在优势:首先,植入的永磁体不需要无线供电或经皮导线,大大降低了感染风险和长期稳定性问题。其次,磁体的尺寸比现有的植入式肌电传感器更小,可以植入更多肌肉部位。再者,磁体位移提供了肌肉长度和速度的直接测量,有望更准确地关联肌肉激活与肌力,从而实现更精细的控制

南阳理工学院电子信息学科研究院马聪聪编译)