智能仿生手推開新世界(圖)

2020-12-05 搜狐網
心動它就動靈敏如真手

  智能仿生手推開新世界

  在一次摩託車事故中失去一隻手臂的前美國海軍陸戰隊士兵克勞迪婭·米切爾裝上了同神經相連的智能機械手。在這項新技術的幫助下,她可以通過思想活動來控制機械手。在2日出版的英國醫學雜誌《柳葉刀》上,主持這項研究的醫生們總結了這一具有突破意義的嘗試。

  已有4人安上仿生手

  這項技術是由芝加哥康復研究所神經工程中心研發的。在美國,共有4人安裝了這種世界首創的仿生手臂。

雖然目前受益者不多,但這一技術讓很多肢殘者看到了改善生活質量的希望。

  醫生們把米切爾等人胸肌中的神經拿掉,代之以殘留的手臂神經,再把控制假肢活動的肌電傳感器和這些肌肉相接。這樣,他們想活動手、臂、腕的念頭就會傳到胸肌的神經中,肌電傳感器覺察到神經和肌肉活動後,便會帶動仿生手進行相應的活動。

  現在,26歲的米切爾可以同時活動機械假肢的手、臂、腕,可以拿刀切食物。當胸肌被觸碰時,她會覺得是她的手被碰了。

  要讓假肢有觸覺

  研發這項技術的醫生們甚至想「得寸進尺」,他們認為,像米切爾這樣的假肢使用者將有可能找回手臂和手指的觸覺和冷熱感覺,當然,這還得靠專家們再接再厲,在技術上更上一層樓。託德·庫昆博士等人在《柳葉刀》上的論文中說,要讓假肢有觸覺,工作原理和上述大腦控制假肢運動的原理相仿。他表示,希望從伊拉克回來的傷殘軍人能從這項技術中受益,但目前還不知道何時能實現這一裝備的大面積推廣。

  庫昆說:「我認為,我們可以走得更遠。我認為,我們可以從這項技術中提取更多信息,以實現更複雜的手臂和手腕運動。」

  庫昆團隊已經把更進一步的設想付諸行動,眼下正致力於研發能知冷知熱、感知壓力的仿生手指。

  他們的研究是由美國國家健康研究院資助的。除了米切爾,還有兩人成功安裝了仿生手,另有一人接受安裝手術不久,尚難評判成效,此外還有一人試驗失敗,原因是殘留神經已經損壞。

  麻薩諸塞州總醫院的利·豪克倍克博士也在《柳葉刀》上發表評論,肯定了這項技術的意義和改進潛力。他說,這是「邁向假肢同人體無縫融合的重要一步」。

  動作比普通假肢快4倍

  人造手臂通常是由安裝在截肢處皮膚上的電子傳感器控制的,動作緩慢,十分笨重。在這樣的技術條件下,肩部的肌肉很難控制好手部和腕部的運動,而且難以進行往復運動,每次只能朝著單一方向運動一下。這樣的假肢很不方便,所以很多人只是偶爾用一下,甚至用了沒多久就再也不用了。

  跟很多高位截肢的人一樣,米切爾最不喜歡她那戴了8個月的普通假肢。她去年接受了手術,3個月後,她想動手時,移植的神經就開始蠢蠢欲動了。又過了3個月,新的假肢裝上了,她幾天就熟練掌握了控制仿生手的方法,心一想,手就動。拿放東西的動作比普通假肢快了4倍,塗抹化妝品、吃東西、洗手洗澡、操作洗衣機的動作可比普通假肢快6倍。醫生們說,她平均每天使用仿生手四五個小時,每周用五六天,多的時候一天能用上16個小時。(蘭小棵編譯)

相關焦點

  • 全球首款人工智慧模式仿生手、智能識別X光機在滬亮相
    原標題:超級義肢、智能X光機驚豔亮相  據《勞動報》報導,2019年全國大眾創業萬眾創新活動周將於6月13日至19日舉辦。昨日,記者在全國雙創周上海分會場探營看到,啟動儀式現場的各項工作已基本準備就緒,部分參展商已完成展區布展。全球首款人工智慧模式仿生手、智能識別X光機驚豔亮相。
  • 智聯世界 無限可能|仿生機器人「秀」上智能大會 壁虎炫輕功 萊卡...
    圖說:圖為雲智慧機器人隨著音樂翩翩起舞,吸引眾多觀眾眼球。來源/新民晚報劉歆 攝早上9時,在世界人工智慧大會國際智慧機器人前沿峰會上,姿態各異的高端仿生機器人開始暖場表演,觀眾仿佛來到趣味十足的機器動物樂園。
  • 可恢復90%手部功能!義大利仿生手登Science子刊封面
    圖 | 漢尼斯仿生手該論文的題目為《漢尼斯假肢可複製人手的關鍵生物學特性漢尼斯手具有仿生特性,與人手非常相似,可覆蓋手部和腕部,能實現精確的類似人手的抓握行為,還可恢復上肢截肢患者恢復 90%以上的功能。
  • 可恢復90%手部功能!自定參數實現精確抓握,「漢尼斯」仿生
    漢尼斯手具有仿生特性,與人手非常相似,可覆蓋手部和腕部,能實現精確的類似人手的抓握行為,還可恢復上肢截肢患者恢復 90%以上的功能。在現實世界,遭遇意外不得已截肢的患者,為繼續生活和工作而安裝假肢的案例非常多。雖然目前的技術遠達不到讓人全身義體化、且能保持功能的地步,但越來越多科幻電影裡的內容成真,通過腦機接口等技術、來實現對機器肢體的操縱也有了不少突破。不過,用人工裝置取代人手仍然是一項長期挑戰,即使是最先進的手部假體,也不能達到媲美人手的複雜性、靈巧性和適應性,因此假肢的放棄率仍然很高。
  • 「不妥協」的仿生手登上《科學-機器人》封面!外觀高度類似人手,續航一整天
    近日,有這樣一款全新的仿生手問世,它仿照了人手的關鍵特性,可使患者恢復 90% 以上功能,仿生手在複雜性、靈活性和適應性方面有了新突破。可以使用剪刀和噴壺。以這種設計理念為指導,仿生手 Hannes 在科研人員、患者、整形外科醫生和工業設計師的共同努力下問世——其設計理念還被授予了義大利 Compasso d'Oro 國際工業設計獎。高度「擬人化」的 Hannes來具體看看仿生手 Hannes 有哪些特別之處。
  • 這款仿生機器人手指,完美複製了人手的關節骨骼結構
    近些年來,仿生機器人手是一個研究熱點,雖然靈活是他們的優點,但畢竟不是真實的人手,無法比擬一系列真人手可以做到的事情。靈活的機器人手無法處理重物,可以處理重物的剛性機器人手卻需要複雜的製造或控制才能靈活一點,那麼我們自然想把兩者合二為一,最近就有科學家完成了這樣的實驗。
  • 腦科學日報:計算機預測人類想法;真正的仿生手來了
    這項新研究是首次使用人工智慧方法同時對計算機的信息表示和大腦信號進行建模的研究。與測試者關注的視覺特徵相匹配的圖像是通過人腦反應與生成神經網絡之間的相互作用而生成的。研究人員稱這種方法為「神經自適應生成模型」。生成人臉圖像只是這項技術潛在應用中的一個例子。該研究一個實實在在的好處是計算機可以增強人類的創造力。
  • 湖南大學在類細胞型智能仿生系統的構築及應用取得系列研究進展
    模擬細胞的結構和功能,利用人工設計的功能模塊構築具有特定的細胞行為或功能的智能仿生系統有助於闡明生命活動的相關規律,為構建高性能生物傳感器和疾病治療提供新的研究思路,相關研究已經引起了科研工作者們的廣泛關注並成為了新的研究熱點。
  • 智能仿生假肢:截肢患者的希望 Smart Bionic Limbs: A Hope for Amputees
    仿生假肢(Bionic Limbs)是結合仿生學和電子功能的人造假肢,其中「仿生學」英文Bionics的「bio」意指「生命」,「nics」意指「electronics」電子學。仿生假肢可幫助截肢患者行使一定的人體功能,目前智能仿生假肢是許多發達國家康復醫療領域的重點研究課題。
  • 深圳先進院【綜述】仿生智能驅動器研究進展
    該綜述總結了面向複雜變化環境應用需求的仿生智能驅動器近年來的快速發展,詳細介紹了從單功能到多功能演化的仿生智能驅動器的設計構建策略及其在生物醫學和機器人等領域的創新應用,並對仿生智能驅動器的現存挑戰和未來發展方向進行了總結和展望(Advanced Intelligent Systems, 2020, DOI: 10.1002/aisy.202000138)。
  • 深圳先進院等發表仿生智能驅動器研究進展綜述
    該綜述總結了面向複雜變化環境應用需求的仿生智能驅動器近年來的快速發展,詳細介紹了從單功能到多功能演化的仿生智能驅動器的設計構建策略及其在生物醫學和機器人等領域的創新應用,並對仿生智能驅動器的現存挑戰和未來發展方向進行了總結和展望(Advanced Intelligent Systems
  • 蘇州納米所:在面向智能仿生感知系統的柔性人工突觸研究得新進展
    人工智慧技術的發展為人機互動、仿生感知系統及智慧機器人等領域的發展帶來了革命性變化,同時對複雜數據的處理和人機互動界面提出了新的要求。不同於目前基於軟體系統和馮·諾依曼構架計算體系實現的神經網絡,人腦運算方式具有高效率和低功耗的特點,因此,通過人工突觸器件的製備,在硬體層面上模擬人腦的神經擬態器件,對構建新的計算系統具有重要意義。
  • 蘇州納米所在面向智能仿生感知系統的柔性人工突觸研究取得新進展
    人工智慧技術的發展為人機互動、仿生感知系統及智慧機器人等領域的發展帶來了革命性變化,同時對複雜數據的處理和人機互動界面提出了新的要求。不同於目前基於軟體系統和馮·諾依曼構架計算體系實現的神經網絡,人腦運算方式具有高效率和低功耗的特點,因此,通過人工突觸器件的製備,在硬體層面上模擬人腦的神經擬態器件,對構建新的計算系統具有重要意義。
  • 北大教授謝廣明:以自然為師,打造智能仿生機器魚
    世界上第一條仿生機器魚,它1994年誕生在美國麻省理工學院。這個魚大概有一米二長,遊速最快可以達到每秒兩米。 中國的機器魚誕生也很快,大約在2000年前後,是北航和中科院自動化所聯合研發的微小型仿生機器魚。這個魚要比美國那條魚要小一些,身長大概有半米左右,遊速也能夠達到每秒半米左右。
  • 世界首例移植仿生假肢:可由大腦控制運動
    據英國每日郵報報導,三名失去手功能的病人接受了由大腦信號激活的仿生假肢的移植。這一世界領先的外科技術能夠修復因爬山和車禍失去作用的肢體的功能。這一技術也為其它遭受嚴重損傷或者先天缺陷的病人帶來了希望。接受生物移植的這三名病人的頸部神經嚴重受損,而頸部神經控制著手臂的運動和感知。
  • AI仿生:人類進化新可能
    現在,在人機關係的問題上,我們不僅沒有這部科幻作品中反烏託邦的悲觀主義的基調,反而保持了相當樂觀主義的信念,正在大力發展具有類人或超人的AI與仿生(bionic)技術,以實現生產力的解放和人的自由度的提高。近日,我們注意到國內外基於AI和仿生技術融合的一些新成果正在快速湧現。
  • 這些價值172萬的智能假肢,讓廣東16名肢殘人重新有「手」
    在當天的活動上,中國殘疾人福利基金會、上海傲意信息科技有限公司聯合向廣東省殘疾人公益基金會捐贈智能仿生假肢(手)16隻,價值172多萬元。16隻智能仿生假肢(手),將幫助廣東省16名肢殘人重新有「手」。 今年國際殘疾人日主題是:賦予殘疾人權力,確保包容與平等。
  • 仿生神經元晶片可植入體內智能起搏
    科學家一直在嘗試模仿大腦,但尚未實現仿生單個神經元。英國巴斯大學物理學教授 Alain Nogaret 及同事研發了一種仿生神經元電行為的矽晶片,他們設計了微電路模仿離子通道,後者可以像神經元一樣整合原始神經刺激並做出響應。
  • 《推開世界的門》歌詞表達什麼?推開世界的門是黃少峰寫給誰的
    近期《推開世界的門》在《乘風破浪的姐姐》的舞臺上再現光芒,很多人聽了之後都深受感觸,一首歌百種滋味,唯有你知道。《推開世界的門》歌詞是火星電臺、黃少峰作詞並作曲,是黃少峰寫給某個人的,他在2017年演唱這首歌中間曾有過一段自白,最後說,謝謝佳佳。被外界認為是寫給宋佳的歌。
  • 仿生智能機器魚成功遊過維港
    「創交會」上演示的仿生機器魚。智能移動住宿品牌「微宿」受到關注。本屆創交會以「雙創新時代共享新未來」為主題,展覽總面積約2萬多平方米,展期三天,將於6月21日~23日舉行。據介紹,本屆創交會聚焦未來科技、生物醫藥、人工智慧等多個領域,共計展出1200多項海內外科研成果。創交會共設置20多個展覽展示專區、1個特色功能區。「高端人才成果展區」是一大特設展區,分設院士成果專區、九三學社社員成果專區等,共計展出近200個項目。