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發(fā)布日期:2021-01-25瀏覽量:1830
很多機械假肢產(chǎn)品所遇到的問題是,它們的設(shè)計沒有提供必要的靈活性以適應(yīng)不同的步態(tài)。使用者必須停止移動并做出某種夸張的肢體動作,或使用遙控器來告訴肢體下一步該怎么做,這個問題經(jīng)常會引起使用者的尷尬和潛在的危險。
但最近的一項研究發(fā)現(xiàn),借助于肌肉產(chǎn)生的電信號作為引導(dǎo),可以驅(qū)動假肢更好地運作。研究結(jié)果表明,通過肌電圖(EMG)數(shù)據(jù)以及算法,仿生假肢依靠機械傳感器來控制運動將會獲得極大地改善。研究團隊的目的是使那些使用了這種假肢的人們步行更順暢、更安全,希望能夠接近正常人的步行方式。
在這項研究中,來自美國芝加哥康復(fù)研究所和西北大學(xué)的團隊在7名膝上截肢的患者身上測試了他們的系統(tǒng)。每一名測試者的大腿和髖骨都配備了9個EMG傳感器,每一個傳感器都連接到了計算機上。測試者所穿戴的原型假肢由13個機械傳感器所驅(qū)動,這些傳感器會測量的慣性、載荷、位置、角度、加速度、速度,以及膝關(guān)節(jié)和踝關(guān)節(jié)的扭轉(zhuǎn)力。
測試者被要求穿越不同的地形——坡道、樓梯和整個平地。在只依托機械傳感器的情況下,假肢犯錯的幾率達到14.1%。但當(dāng)肌電圖的數(shù)據(jù)被合并進來時,假肢犯錯的幾率僅有7.9%,差不多只有常規(guī)情況下的一半。
這是一項很大的進步。而且當(dāng)肌電圖數(shù)據(jù)被結(jié)合進來時,7名測試者并沒有被研究人員告知,在實驗結(jié)束時,研究人員會向測試者詢問:這兩種情況你更喜歡哪一個?他們不約而同每一次都會選擇使用了肌電信號參與的那種。
團隊研究的下一階段將是聯(lián)合范德堡大學(xué)以及美國陸軍,在家庭環(huán)境中測試這套系統(tǒng)。