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
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