IT之家 4 月 19 日消息,在 2024 年 10 月举行的第三届全球辅助技术奥运会(又称“半机械人仿生奥运会”)上,选手徐敏佩戴国产义肢,成功摘得中国在仿生奥运史上的第一枚上肢组金牌。
央视财经今日发文,对徐敏佩戴的这款义肢进行介绍,这款义肢成本不足万元,却既能拎起 5 斤重的菜篮,也能捏住 1 厘米长的耳钉,而这背后,是东南大学和中国科学院苏州生物医学工程技术研究所的“90 后”博士胡旭晖团队与徐敏五年来“双向奔赴”的成果。
胡旭晖博士介绍称,研发团队在徐敏的前臂断肢的皮肤上贴了一对电极片,由它来解读、识别残肢肌电信号,再将其与义肢相连,驱动义肢运动。
IT之家注意到,相应团队还为徐敏量身定制了穿戴式肩带来确保其手指 / 手腕间实现可靠联动,相应肩带内有拉伸传感器,可以监测徐敏弓背时的肩膀运动状态,与残肢端获取的肌电信号协同,控制手指的开合角度以及手腕关节的旋转角度。弓背角度越大,肩部的位移量越大,手指开合度越大。反之亦然。
此外,相应团队还在义肢的手指上植入了力触觉传感器,用它来检测抓取物体时,义肢抓取力的大小和力的分布,可以通过震动刺激将信号传给手臂。如果抓取力越大,震动刺激就越强烈,选手就可以根据震动强度,决定要施加多大的力。
胡旭晖博士表示,在相应仿生奥运会比赛中,残疾人选手将操纵义肢手抓取多种物体,但由于残疾人控制义肢的信号源非常有限,成为了需要攻克的问题。
为此,团队在义肢手指上设置了 4 个不同的抓取区。第一个功能区做得尽量水平,以便抓取纸片、药匙这些平直物体,第二个功能区做成内嵌的圆弧状,以便能握住榔头、瓶子等物品,第三个功能区做成半球面,可以抓珠子等圆形物体,第四个功能区设置在手指的两个关节处,便于做拎水壶等负重动作时固定物体位置。
而在比赛中,有一个项目类似“开盲盒”,要让义肢穿过遮挡的毛刷,在肉眼看不见物体的情况下抓取硬度不同的圆柱体。为了让义肢拥有眼睛,团队在义肢手指中安装了摄像头,通过视觉识别技术,将捕捉到的图像信号转化为光信号,辅助徐敏完成了抓取,也让她成为所有参赛团队中唯一完成这项任务的选手。