来源：科学之家

　　对于大多数截肢患者，安装一个更灵活的假肢设备是一个缓慢的过程且成本较高。不过，多亏美国伊利诺伊大学香槟分校的一个由学生领导的研究团队，这种情况将会得到改善，这对很多发展中国家有需要的居民将是个极好的消息。 　　这些学生发明了世界上第一台具有模式识别功能的3D打印假手，内嵌的机器学习算法使其能实现除了伸开和握住外的其他功能。为了实现更多功能，该算法学习了手的其他很多姿势。更重要的是，它只需要美元，而肌电假手的平均售价都在美元到美元。即使考虑到后期的一些涨价，3D打印假手对于患者来说成本也大大降低了。 　　团队负责人、美国伊利诺伊大学医学院神经科硕士生、在读博士生AadeelAkhtar说：“使用机器学习算法对这些肌电信号建模，假手能算出患者正在进行的抓取动作。使用机器学习算法的微控制器可以复制他的抓取动作。基于这些信号，微控制器可以向电机发送指令，电机开始运转并完成手的动作。” 　　尽管现在的肌电控制板使用的是标准音频混合板的的尺寸，但它的尺寸会逐渐减小，最终可以与残肢的接口匹配。Akhtar的研究团队为五种手指动作：静态，伸开，握住（紧握工具），三指抓取动作和用力合适的拿捏。最初的动作训练需要花费1~2分钟，患者需要仔细检查每个动作。 　　年8月，美国伊利诺伊大学空间工程专业研究生Akhtar和MaryNguyen一起到南非旅游。他们将最新的发明成果——一个开源灵巧假肢，安装在一个厄瓜多尔（Ecuador）患者手上。 　　“此行的目的就是让假肢在患者身上正常工作。”Akhtar说道，“尽管需要多次调试，我们还是成功了。” 　　这个研究团队由伊利诺伊大学空间工程副教授TimeBretl指导，Akhtar，Nguyen和其他六名工科研究生组成。TimeBretl教授的研究领域即为机器人学和神经科学。在过去三年内，团队开展了假肢的肌电控制和神经反馈等工作，3D打印的使用使模型的推进大大加快了速度。 　　去年春天，团队与伊利诺伊大学的毕业生DavidKrupa取得联系，使项目加速推进。Krupa是RangeofMotionProject项目的创建者之一，该项目为危地马拉（Guatemala）和厄瓜多尔无法接受康复护理的患者无偿提供假肢和矫正治疗。得知该研究后，Krupta联系到美国驻厄瓜多尔大使馆，资助他们的研究团队来厄瓜多尔进行试验。 　　这支假手花费了30小时打印、2小时安装。所有用来将神经信号转换为运动指令的电子器件安装在手指内。这个学期，团队一直在致力于第三代样品的设计与开发，即将手掌变得更薄，而手指更强壮。在今年一月初，他们计划为一名厄瓜多尔患者安装此假肢，研究团队在未来还有更多的关于下一代样机的计划。 　　Akhtar说：“目前商用假肢几乎都没有反馈。我们将传感器放进手指里，根据手指检测的受力，我们可以通过皮肤传导相应大小的电流，从而刺激患者的感觉神经。通过使用不同的电流信号刺激感觉神经，我们可以使假肢感受到振动、麻木、疼痛以及压力。” 　　假肢与皮肤通过一个机械连接装置相连，患者可以在不用观看的前提下，更好地感受到手的姿势。“最初我们在实验室做了大量的实验，我们发现只需要六分钟的训练，使用者就可以辨别六种不同的抓取动作，他们不用观看，其感觉的准确率就高达88%。因此我们可以想象，患者在一周内肯定可以更好地使用该假肢。” 　　Nyguen补充道：“能够帮助别人的感觉棒极了，没想到还在大学期间，我们就能做出直接造福人类的事情来。”

分享是一种美德，更是一种快乐

老朋友：点击右上角按钮-＞分享至朋友圈或朋友

新朋友：点击正文标题下按钮“募格学术”-＞







































白癜风医院在哪里
白癜风可以治吗


转载请注明:http://www.nipingp.com/zrzy/13265.html