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新型仿生手能实时传递位置和触觉信号

科普小知识2022-05-01 23:34:35
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瑞士、意大利和德国的研究人员已经成功开发出一种新型仿生手,它能够实时传输位置和触觉信号,使患者在运动过程中和运动后能够立即准确地再次感知肢体位置,从而提高本体感受的灵敏度。

尽管目前使用的肌电假肢能够使截肢者通过利用前臂的剩余肌肉功能重新获得假肢的自主运动控制,但它仍然缺乏感觉反馈。这意味着病人必须严重依赖视觉线索,不能感觉到假体是他身体的一部分,使用起来不自然。

来自瑞士洛桑联邦理工学院、意大利圣安娜高等研究院和德国弗赖堡大学的研究人员经过10年的机器人研究,已经开发出一种新的仿生手,这种手可以恢复截肢者接近自然的微妙触觉。

研究人员在截肢者的残肢上植入电极来发送电脉冲,并通过内部刺激重建外部信息流。接受训练后,患者逐渐学会如何将这些脉冲转化为本体感受和触觉。

这种新设备能让病人伸出仿生手来感受物体的形状、位置、大小和其他信息,而不用用眼睛看它们。目前,这项技术已经成功地使两名截肢者获得了高本体感觉敏锐度。两名患者使用假肢确定四个物体的大小和形状的成功率达到75.5%。

研究人员表示,基于神经刺激的感觉替代装置可以实时向患者提供位置反馈和触觉反馈,大脑可以完全合成这些信息。经过训练,病人实时处理这两种反馈的效果非常好,几乎和使用真手一样。

相关研究发表在美国科学机器人杂志上。