智能假肢

用於筋肉骨骼損毀等的電子裝置

北京時間2月14日消息,美國一位患者傑西·薩莉文擁有一個特別智能的假肢,與現代大多數假肢不同的是,薩莉文的假肢並不是依靠電機來工作,而是完全由他的大腦來控制。適用於筋肉骨骼損毀或喪失的人群。

簡介


科學家們的研究成果是基於如下原理:截肢手術后,被截斷的肢體上的神經在相對較短的一段時間裡仍然保持健康狀態。智能假肢又叫神經義肢,生物電子裝置,是指醫生們利用現代生物電子學技術為患者把人體神經系統與照相機、話筒、馬達之類的裝置連接起來以嵌入和聽從大腦指令的方式替代這個人群的軀體部分缺失或損毀的人工裝置。

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美國西北大學科學家將薩莉文截肢斷口處的神經與他的胸部肌肉連接在一起,從而找到了一種可以通過大腦思維控制假肢的方法,實現了仿生學研究的突破性進展。據科學家介紹,這種方法使得薩莉文能夠完成更多的動作。當他想運動胸部肌肉時,相連的神經就會收到由計算機翻譯並傳輸過來的信號。在此之前,神經已被連接到手臂之上。8年前,薩莉文是第一批開始接受這種手術方法臨床試驗的截肢患者。此前,科學家們發現,在截肢手術后,被截斷的肢體上的神經在相對較短的一段時間裡仍然保持健康狀態。他們正是根據這一發現開始嘗試這種新的手術方法。
美國西北大學科學家目前正在研究如何根據大腦活動的不同形態來控制假肢。內特·布德森是研究團隊成員之一,他解釋說,“如果你能夠將截肢上的神經移植到健康的肌肉上去,那麼你就可能增強用來控制肢體的大腦信號。我們就是利用那些信號來控制假肢的。”研究團隊已經調整好能夠翻譯大腦信號的系統,可以保證患者控制更多的動作。隨著時間的推移,大多數截肢患者會失去對神經的控制,但薩莉文的信號似乎變得更強。布德森表示,“我們現在並不是通過肌肉來翻譯神經指令,而是利用計算機來翻譯。”這項先進的技術有望讓更多的患者受益。

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寫毛筆字講究的是手腕用力、多關節協作、力度適中,普通人學寫毛筆字都不容易,更不用說機器人了。在中科院重慶綠色智能技術研究院展廳,一個手持毛筆的機器人將毛筆蘸上墨水,揮筆寫了起來,動作和人一樣柔軟靈活,頓筆、提筆有模有樣,很快寫下“重慶”兩字。
“它其實是模仿我寫的字。”中科院智能神經機械電子中心主任李耀說,這是全自由度智能雙臂機器人。
全自由度智能雙臂機器人,它的特點就是有觸覺,可以學習人的動作,只要人握著它的手寫一遍,它就能用相同方式書寫出來。
這個機器人能寫3000個漢字,還能握手、打招呼、端杯子。
全自由度智能雙臂機器人還能夠精準感覺到人體的神經、肌肉的運動,並進行運動協調,因此它可以幫助腦癱患兒進行康復訓練。它也可以成為智能假肢,還能幫醫生做手術。他們已和第三軍醫大西南醫院骨科合作,未來將在手術中應用這個機器人。
智能雙臂機器人會根據動作寫字你的
起床后,你在全自由度智能雙臂機器人上輸入程序,給孩子留下當天的毛筆字練習題,因為他覺得這樣學習很酷。
疲勞駕駛檢測系統,開車打瞌睡就報警
上班路上,由於你前一天晚上沒有睡好,開車時被疲勞駕駛檢測系統頻頻報警提醒,你趕緊集中注意力,專心開車。