充氣機械手為截肢者提供實時觸覺控制

科技的推動讓假肢的發展突飛猛進。現在，美國麻省理工學院開發出一款成本約500美元(約合人民幣3238元)的神經假肢。這只智能“手”柔軟、輕便而有彈性，重約半磅(約0.23千克)，外觀如電影《超能陸戰隊》中機器人大白的手一般。相關研究發表在16日的《自然·生物醫學工程》雜志上。

這只假手由商用彈性體EcoFlex制成。假肢由五根充氣的“手指”組成，每根“手指”都嵌入了纖維片段，類似于真實手指上的關節骨骼。截肢者可用其進行日常活動，比如拉拉鏈、倒果汁、“擼貓”。

研究人員開發了一種控制器，可以引導氣動系統來精確地給“手指”充氣，并將手指彎曲到特定的位置。該系統包括一個小型泵和閥門，可以在腰部佩戴，大大減輕了假肢的重量。

研究小組使用了一種算法以“解碼”肌肉信號，并將它們與常見的抓取類型聯系起來。他們還使用這種算法對氣動系統的控制器進行編程。例如，當截肢者想象拿著酒杯時，傳感器會提取肌肉信號，然后控制器將其轉化為相應的壓力。接著，泵施加這些壓力，使每個手指充氣，產生截肢者想要的抓力。

研究發現，這種帶有觸覺反饋系統的假肢可以為截肢者恢復殘肢的一些知覺，當觸摸或擠壓物體時，假肢上的傳感器會產生與感測到的壓力成正比的電信號。此外，新設計也很耐用，在被錘子撞到或被車碾過后很快就能恢復原形。

“這還不是產品，但它的性能已經接近或優于現有的神經假肢。”麻省理工學院研究人員表示，“對于遭受截肢的低收入家庭來說，這種軟質假肢的成本非常低，潛力巨大。”

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