大数跨境

A Soft Neuroprosthetic Hand Enables Amputees to Pet A Cat

A Soft Neuroprosthetic Hand Enables Amputees to Pet A Cat Global Innovation
2021-09-10
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导读:By Staff ReportersEngineers at Massachusettes Institut

中美团队研发轻量低成本软体神经假手

助力上肢截肢者恢复日常功能,成果发表于《自然·生物医学工程》

By Staff Reporters

麻省理工学院(MIT)与上海交通大学(SJTU)的工程师团队联合开发出一款柔软、轻便且成本低廉的神经假手。该设备可帮助上肢截肢者完成拉行李箱拉链、倒牛奶甚至抚摸猫咪等日常动作。

相关研究成果已于8月16日发表在国际权威期刊《自然·生物医学工程》上,论文标题为“一种兼具肌电控制与触觉反馈的软体神经假手”。

▲ 志愿者佩戴充气式假手成功倒出果汁。(图片来源:MIT视频截图)

据研究团队介绍,这款新型假手仅重292克,总成本约500美元,远低于传统刚性仿生肢体,在重量和价格方面具有显著优势。

与依赖金属骨架和重型电动马达的传统神经假手不同,该设备采用常用于面膜、特效化妆等领域的弹性材料EcoFlex制成,整体结构柔软。其五根手指呈气球状,内部嵌入纤维段,模拟真实手指的关节骨骼结构,并连接至3D打印的人形手掌。

该假手摒弃了传统的电机驱动方式,转而采用简易的气动系统,通过调节对各手指施加的压力来实现弯曲或伸直动作。气动组件(包括微型泵和阀门)可佩戴于腰部,进一步减轻手部负重,提升操作的自然性与灵活性。

设备还集成了触觉反馈系统,使使用者能够感知物体的存在与大小。实验显示,佩戴者不仅能完成多种日常任务,还能“感知”并抓起不同尺寸的瓶子。

此外,该假手具备较强的耐用性和抗冲击能力,即使受到碰撞也能快速恢复功能。

“这虽尚未成为产品,但其性能已媲美甚至优于现有神经假手,令人振奋,”MIT教授赵玄(Xuanhe Zhao)表示,“未来有望大幅降低生产成本,惠及低收入截肢家庭。”

Editor: SONG Ziyan

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