@ 2017.12.14 , 20:00

假肢新技术让断手青年能继续弹钢琴

假肢新技术让断手青年能继续弹钢琴
Georgia Tech/YouTube

近年来,我们见识了不少令人瞠目结舌的假肢技术。尽管大部分仍局限于实验室研究,但由意念控制的仿生假肢即将进入人们的生活。

对大多数假肢手臂使用者而言,精细运动控制依然遥不可及。如今,佐治亚理工大学的研究人员设计了一款全新的假肢。它拥有单独的手指运动,而且无需依靠大脑传感器。

五年前,音乐青年Jason Barnes由于触电而几近死亡。抢救回来后,他失去了右手手肘以下部分。然而,这并未阻止他成为一名鼓手。他为右手安装了一根鼓棒,然后继续不断练习,最终得以进入亚特兰大音乐学院。

后来,他与佐治亚理工大学的机器人专家Gil Weinberg取得了联系,后者为他打造了一款含两根鼓棒的假肢。Barnes可以通过手臂肌肉、借助肌电图(EMG)传感器控制其中一根鼓棒——传感器能够在手臂和假肢之间传递脉冲。另一只鼓棒就更牛逼了,它可以根据当前演奏的音乐进行“即兴演奏”,仿佛拥有自己的思想,完全不受鼓手的控制。假肢还设有不同的模式,可以通过按钮进行调节。

如今,Weinberg等人再次取得突破,使Barnes能够单独控制每根假肢手指。自断手以来,这是他第一次做到这点。手指的控制程度非常精细,以至于能够敲击钢琴键。

这款新假肢背后的技术非常了不起。它和之前的仿生打鼓臂一样,不需要大脑传感器的参与,而是直接和肌肉交流。它靠的是超声波和算法,后者能将肌肉颤搐转化为手指运动。这之所以能够实现,是因为某些手指运动受到手肘上方肌肉的控制。你可以试试上下挥动无名指,然后观察自己的手臂,便会发现皮肤下面的肌肉在运动。

研究人员对假肢手指的效果感到激动,认为超声波技术或许能够用于其它精细运动,如洗澡、梳头发、吃东西,甚至让人们动动手指头就能实现远程控制机械臂。

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本文译自 sciencealert,由译者 蛋花 基于创作共用协议(BY-NC)发布。
原作者:SIGNE DEAN


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