完美複製人手?科學家研發逼真假肢 完成抓握動作不到1秒

2021-01-13 前瞻網

研發人員稱,一隻能像正常手一樣抓握和移動的假肢可以使上肢截肢者恢復90%以上的功能。

一個由整形外科醫生、工業設計師和病人組成的團隊與來自義大利技術研究所的科學家們一起研究這隻名為Hannes的人造手。

該假肢被設計用來精確地複製人手的大小、重量、外觀和自然抓取動作,以幫助人們獲得接近正常的控制力。

研究人員稱,Hannes已經準備好進入市場,並已獲得監管部門的批准。該團隊目前正在努力尋找投資者,以實現這一目標。

Hannes有能力複製人類手的關鍵生物學特性——自然的適應性運動,力量和速度的水平以及抓取的穩健性。

它被設計成類似於人的手和手腕,柔軟並且能夠動態地適應佩戴者想要抓住的物體的形狀。

據研發人員介紹,「它和人手非常相似,是直接和病人一起研發的,具有實用價值。」

一項涉及截肢者的試點試驗發現,經過不到一周的訓練,志願者們可以自主地使用Hannes進行日常生活相關的活動。

據研發團隊介紹,它可以全天佩戴,並且可以根據不同的上肢損傷進行調節。

Hannes包括一組放置在定製插座上的傳感器,用於檢測手臂較低或較高部位的任何殘餘肢體肌肉的活動。

用戶可以積極地收縮它們來執行多個動作。

手機應用程式和藍牙連接也可以用來調整手部的操作參數——包括精度和移動速度。

這讓佩戴者可以根據自己的需要優化體驗,而不是只有一套「一刀切」的系統。

Hannes已經在一個模擬使用超過一年的環境中進行了耐久性和穩健性測試。

研究人員解釋說:「Hannes真正的智能在於它的機械設計,這在市場上是完全獨一無二的,它賦予了假肢的多樣性和自然手的運動能力。」

「這隻手的基本機制是一個機械差動系統,它可以讓Hannes通過一個馬達來適應被抓取的物體。」

它有兩種不同的尺寸,為左手和右手以及男性和女性設計。

開發人員說,他們的目標是創造一隻儘可能接近人類手的機械手,並補充說,機械手的手指可以彎曲,可以以自然的方式放置,甚至在休息的時候也可以。

拇指可以在三種不同的位置定位,以複製各種各樣的握力——包括一個用來拿起小物體的精細握力。

它還包括一個橫向控制,允許人抓住薄的物體,和一個力性抓握,能夠抓住和移動沉重的負載。

開發人員說:「整體的抓握是高效的、穩健的、自然的。」

Hannes可以在不到1秒的時間內完成一個完全閉合的抓握動作,同時最大的抓握力可達150N。

這一力度遠遠超過了其他商業和研究機構,而且基於電池壽命,它擁有一整天的標準使用自主性。

這個名字是為了向Johannes 'Hannes' Schmidl教授致敬,他是20世紀60年代Inail中心的技術總監,也是上肢修復術的先驅。

研究結果發表在《科學機器人》雜誌上。

編譯/前瞻經濟學人APP資訊組

原文來源:

https://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-8764667/Scientists-develop-prosthetic-hand-able-restore-90-cent-functionality.html

本文來源前瞻網,轉載請註明來源。本文內容僅代表作者個人觀點,本站只提供參考並不構成任何投資及應用建議。(若存在內容、版權或其它問題,請聯繫:service@qianzhan.com) 品牌合作與廣告投放請聯繫:0755-33015062 或 hezuo@qianzhan.com

相關焦點

  • 完美複製人手?科學家研發逼真假肢 完成抓握動作不到1秒
    研發人員稱,一隻能像正常手一樣抓握和移動的假肢可以使上肢截肢者恢復90%以上的功能。一個由整形外科醫生、工業設計師和病人組成的團隊與來自義大利技術研究所的科學家們一起研究這隻名為Hannes的人造手。該假肢被設計用來精確地複製人手的大小、重量、外觀和自然抓取動作,以幫助人們獲得接近正常的控制力。研究人員稱,Hannes已經準備好進入市場,並已獲得監管部門的批准。該團隊目前正在努力尋找投資者,以實現這一目標。Hannes有能力複製人類手的關鍵生物學特性——自然的適應性運動,力量和速度的水平以及抓取的穩健性。
  • 仿生假肢能開鎖、寫字、用電鑽!真手假肢傻傻分不清?
    這款仿生假肢採用了機電一體化等技術提升操作自然度及使用效率,試驗證明,Hannes能在一周時間內被熟練應用,可以轉動鑰匙、按壓噴壺、握筆寫字,還能在不到1秒內完成完全閉合的抓握,並施加150N的抓力。Hannes有什麼神奇之處?它是如何做到近乎逼真地模擬人手動作的?背後有什麼創新技術?讓我們跟隨文章一同了解。
  • 可恢復90%手部功能!自定參數實現精確抓握,「漢尼斯」仿生
    在近期刊發的 Science 子刊 Science Robotics 上,仿生手 「漢尼斯(Hannes)」 的相關論文登上封面,研究由來自義大利理工學院和義大利國家工傷保險研究所 INAIL 假肢中心的科學家團隊完成,其中還有截肢患者、整形外科醫師和工業設計師等共同參與。
  • 取物靈活復現人手九成動作 上海交大研發SJT-6假肢手
    東方網11月4日消息:假肢要是能讓患者伸出食指操作鍵盤、打電話、握水杯,那該多好。在這屆工博會上,上海交通大學機械與動力工程學院帶來了他們研發的SJT-6假肢手,能復現人手90%左右的動作。  該學院盛鑫軍介紹,該仿人假肢手由5個結構相同的手指模塊和擬人手掌構成。
  • 研究人員開發出獨特的仿生假肢,類似於人的手
    假肢能夠複製人手的關鍵生物學特性:自然的協同和適應性運動;Hannes是一種擬人化,多關節的上肢假肢系統,包括手和腕,其主要特徵是柔軟性和能夠動態適應要抓握的物體形狀的能力。它獨特地類似於人的手,並直接與患者一起開發,可立即投入實際使用。為了評估Hannes的有效性和可用性,在Centro Protesi Inail進行了截肢者的試點試驗,研究人員發現,經過不到一周的訓練,患者可以自主使用Hannes進行日常生活活動。
  • 可恢復90%手部功能!義大利仿生手登Science子刊封面
    在近期刊發的 Science 子刊 Science Robotics 上,仿生手 「漢尼斯(Hannes)」 的相關論文登上封面,研究由來自義大利理工學院和義大利國家工傷保險研究所 INAIL 假肢中心的科學家團隊完成,其中還有截肢患者、整形外科醫師和工業設計師等共同參與。
  • 「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
    2020 年 9 月 23 日,研究團隊的論文發表於《科學-機器人》(Science Robotics),題為 The Hannes hand prosthesis replicates the key biological properties of the human hand(Hannes 手複製了人手的關鍵生物特性)。
  • 幫上肢殘疾者生活自理,若比鄰推出高性價比版多自由度假肢手
    雖然多自由度假肢手帶來了希望,但是幾十萬甚至上百萬的價格,制約了其普及。國內初創公司若比鄰機器人則想推出高性價比版多自由度假肢手,希望將價格降低到10萬元人民幣左右。 若比鄰機器人成立於2014年,團隊從2013年時就在開始做殘疾人用的5自由度機器手的開發,目前已經完成了結構、原型開發,獲得了國家康復輔具質量監督檢驗中心認證的 《多自由度電動式假肢手》證書,並在小範圍進行了試用。
  • 新型機器人假肢手是如何做到的?
    導讀目前,市面上絕大多數的機器人都是通過「機械化」的方式,完成抓握和觸覺感知。但是,這種方式過於呆板僵硬。康奈爾大學的一個研究小組設計了一種新方法,使得柔性機器人「可內在」地感知周圍環境,這點和人類很相似。
  • 現在最好的手部假肢可以做到什麼程度?
    很不幸,手截肢的朋友會特別羨慕腿截肢的朋友。甚至連很多假肢公司的業務員都會對手部截肢的客戶不太在意,因為手部截肢客戶安裝假肢的可選擇性很少,並且客戶滿意度很低。我們手的功能太多了,手部的假肢補償不了手失去的功能。
  • 十種超酷高科技假肢 可能比真的還好用
    Youbionic自2014年起研發3D印表機械手,在2017年推出了一個全新的改進版本的機械手。傳感器被安置在食指和無名指上。奇怪的設置是由一個安裝板支撐,在這個安裝板上,手指分開並形成一個V形。當用戶移動手指時,每個連接的機械手上的六個Actuonix執行器貫穿打開和關閉序列。
  • 這隻機械手太硬核!失去四指的機械工程師獨立打造,網友:夠朋克
    魚羊 蕭簫 發自 凹非寺量子位 報導 | 公眾號 QbitAI這隻硬核機械手火了。能穩穩抓握,也能伸張自如:是不是有點金剛狼內味了?更令網友們驚嘆的是,這樣一隻機械手,是一位失去左手四指的機械工程師Ian Davis獨立打造的。
  • 真正的仿生手來了,可恢復截肢者90%以上功能
    使是最先進的假肢手臂,也無法達到人類手的複雜性、靈活性和適應性。當前我們能夠見到的上肢假肢系統,只能稱為一種工具,而不能成為失臂或失手者的替代品。,其特點是柔軟性較好且具有動態適應要抓握物體形狀的能力。
  • 《科學機器人》:真正的仿生手來了,可恢復截肢者90%以上功能
    使是最先進的假肢手臂,也無法達到人類手的複雜性、靈活性和適應性。當前我們能夠見到的上肢假肢系統,只能稱為一種工具,而不能成為失臂或失手者的替代品。>其特點是柔軟性較好且具有動態適應要抓握物體形狀的能力。
  • 學術分享丨模塊化肌腱驅動假肢手
    近些年假肢手雖然取得了顯著進步,但其可修復性通常有限,尤其是用戶自己很難進行修復。曾有學者提出了幾種模塊化的手來解決這個問題,但是這些解決方案需要處理複雜的部件,或者由於增加了機械的複雜性而導致體積和重量過大,因此不適合用於假肢。
  • ...生物電信號 工博會 假肢 一屏多顯 上海交大-上海頻道-東方網
    東方網10月29日消息:據《勞動報》報導,只有戴上一副特製眼鏡,才能從屏幕上看到需要的畫面,堪稱防窺利器;靈巧的假肢手可以復現人手90%的動作,操作電腦、玩遊戲不在話下,讓殘疾人的生活更為便利。第16屆工博會即將於下周拉開帷幕,一批和民生相關的最新研究成果即將亮相高校展區。
  • 「盧克之手」走出熒幕:智能假肢手為肢殘者帶來福音
    新華社瀋陽9月2日電(記者石慶偉、於也童)2日在遼寧省瀋陽市舉行的第十七屆中國國際裝備製造業博覽會上,一款由我國獨立自主研發的操作感知一體化智能假肢手,吸引了眾多參觀者駐足觀看。記者看到,一名工作人員的胳膊上捆綁著一些傳感器,隨著他手指的運動,假肢手的機械手指也隨之進行相同的運動。「我剛和它握手了,這機械手的力量很大,太神奇了,簡直像科幻大片一樣。」前來參觀的瀋陽市民高麗說。
  • 新型電子手套 讓假肢手更「真實」
    北青網訊 科學家研製出一種新型電子手套,可以戴在假手上,讓假手摸起來更真實,看起來也更逼真。雖然傳統的假肢手可以幫助恢復運動,但這款新型電子手套內置傳感器,可以讓佩戴者體驗壓力、溫度和水合作用等感覺。與此同時,與傳統的假肢手相比,這款手套設計得更像一隻人手,讓佩戴者在社交場合感覺更舒服。它有多種膚色可供選擇,提供逼真的人手般的柔軟、外觀和溫暖,甚至有栩栩如生的指紋和人造指甲。該電子手套由一款商業化的丁腈手套組成,該手套集成了輕薄、靈活的電子傳感器和微型矽基電路晶片。
  • 這隻假手,它長了一隻「大眼睛」?
    其實,我們在圖中看到的是一種新型的假肢。在這隻假手上,裝上了充當「眼睛」的攝像頭。可是,一隻手為什麼要看東西?其實,這是為了讓假肢能選擇更好的方式來抓握物體。當「看到」物體時,它能夠通過感應使用者手臂傳來的電信號分析意圖,並根據物體大小在系統的四個備選動作中選擇合適的抓握方式。這個有點小,用兩個手指應該夠了:
  • 上肢假肢(手假肢)的日常康復訓練方法
    科學家認為,手是人體最有特色的一個器官,人類的手是大自然所能創造出的最完美的工具。