智能假肢集成了陀螺仪和加速度传感器?
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前段时间,由助理教授Tommaso Lenzi领导的机械工程团队研发出了一款智能假肢。据了解,该智能假肢可作为老年人截肢者的工具,里面集成有陀螺仪、加速度传感器和计算机处理器等。
我们知道,为使假肢真正允许截肢者恢复其活动自由,它们需要轻巧、模仿人类腿部的自然力学,并且需要自供电,因此无需电缆。为此,美国犹他大学的研究人员展示这款新型仿生腿。这一设计你不仅不仅可以帮助老年截肢人士恢复活动能力,而且重量轻巧,且可在移动时减轻身体其他部位的压力。
据了解,Lenzi和他的团队通过将加速度传感器、陀螺仪、电机和扭矩传感器,及计算机处理器集成到重量约为6磅(2.7千克)的钛和铝假肢中来实现这一目标。在人工智能的帮助下,这种传感器阵列可使腿部识别其在环境中的位置,同时还可动态调整以匹配用户的步行节奏、速度和步距。
也就是说,该新型假肢是通过将电动机连接到人造关节上来实现此目的的。研究人员将这种传输系统的效率,归功于假肢能够动态调整其功率分布,以匹配用户活动的能力。
Lenzi表示,如果您走得快,它将为您走得更快,并给您带来更多的能量。或者它会自动适应台阶的高度。它还可以帮助您克服障碍。
研究人员将这款假肢命名为犹他州仿生腿( Utah Bionic Leg),他们邀请了10名参与者试用他们的假肢。其中一位退休的卡车司机Kerry Finn因患血管疾病而失去了一条腿。在犹他大学的实验室中,这使他一次可以走两步,而且与常规的假肢相比,对其残肢施加的压力也较小。
Finn表示,如果您曾经看过《终结者》,那就是它的样子。这让他觉得他可以完成以前无法做到的事情。每当他迈出一步时,都会有种很棒的感觉。
对此,研究小组希望能继续帮助改善腿部的运动,包括如何跟踪残肢的肌肉活动,从而提前预测使用者的运动,这是该研究领域的长期目标。 Lenzi表示,他们希望这些仿生产品将为所有人所用,而不仅仅是那些年轻而又效率高的人。