人工智能仿生假肢(仿生假肢手)
智能假肢的概念是什么?在线等!C-Leg®智能仿生腿—世界上首例应用“人工智能”科学的仿生智能假肢
2006年5月在德国莱比锡国际展览会上的亮相的新版C-Leg®智能仿生腿采用了人工智能科学的原理,应用整合计算机科学,仿生学,力学,机械学等一系列相关学科的内容,不仅可以实现普通假肢代偿下肢站立行走的功能,保证行走的稳定性、安全性和动态性能,而且,由于“人工智能”科学原理的应用,它突破了机械产品的局限性,具有“思考”和反馈的功能,可以更好地配合人体的功能需求,就象截肢者原有的肢体从新生长出来一样。一、C-Leg®为什么被称为“智能”假肢人工智能学科是上个世纪中叶兴起的学科,经过半个多世纪的发展实践,已经取得了长足的进展并且在广泛的领域进行了实践应用。人工智能的目的就是让各种各样的机器象人一样思考,具有“智慧”,模仿人类大脑的功能指挥操纵身体的其他器官,作到“知行”合一。C-Leg®智能仿生腿就是采用这样的科学原理,在假肢膝关节系统中组合了模仿人脑指挥身体器官行动的必要模块,使该膝关节具有“感知外界环境变化的能力”,“分析判断现实情况的能力”,“操纵其他器官的能力”,“反馈操纵结果的能力”,充分模仿了人类感觉器官采集信息,大脑分析归纳整理信息,肢体服从大脑指令进行行动的能力,使该膝关节可以迅速感知地面状态,行走速度,并且实时作出调整以适应路面状况和行走要求。
二、C-Leg®
的“智能”到什么程度人的眼睛在物体突然出现的时候,要花0.05秒才可以看清物体的轮廓;而C-Leg®智能仿生腿的膝角度传感器和踝关节力矩传感器就是该膝关节的感官系统,它们以每秒50次的速度采集指挥行走系统的信息,相当于每0.02秒采集一次信息。中央微处理器相当于人脑,实时接受以这样的速度采集的信息,并根据这些数据判断假肢小腿摆动的速度和位置,以及从假脚足跟触地到前脚掌负重蹬离地面时的扭力和支撑状态,分析关节需要作出的反应,并将指令传达给C-Leg®内部的伺伏电机。伺伏电机宛如神经系统,可调节液压缸内的液压阀以便在适当的时候提供适当的阻尼,实时改变小腿摆动的速度,保证膝关节在站立行走过程中的稳定和安全。液压缸协同其他部件模仿肢体活动,根据伺伏电机下达的阻尼大小的命令指挥调整关节摆动的速度以确保其运动可以根据步幅和步频进行动态的控制;同时安装在连接管内的力矩传感器收集的数据确保站立时的关节阻尼调节随时适应关节的状态,保证假肢在整个行走站立过程中最大限度的稳定性和安全性。长效锂电池提供生命的动力,电能可以重复充满,一次冲满电的使用时间大约为40到45个小时,
如果使用者忘了充电,在电池电量即将耗尽的时候,智能仿生腿会以震动或蜂鸣的方式报警,断电时关节会自动转换到安全模式直到重新充电,充电方式非常方便。整个这套体系的功能不管快行还是慢走、不论是活动还是静止都在进行。C-Leg®智能仿生腿监测行走的每一步,会综合考虑所有测量数据的方方面面以适应任何一种情况,然后连续不断地回应使用者的需求。这就意味着不论是走楼梯、上下斜坡,还是应对不同的路况,使用者不用再集中精力控制假肢,而能节省体力和精力做自己想做的事。如此卓越的功能使C-Leg®
智能仿生腿诞生至今已经获得了诸多重要的国际奖项,如“奥地利国家创新奖”(Austrian
State
Award),“德国设计俱乐部”(Deutscher
Designer
Club)银奖,以及2006年在日本获得的“卓越设计奖”(Good
Design
Award)等,这些奖项表明,C-Leg®智能仿生腿是高科技、革新功能和完美设计的结合。C-Leg®智能仿生腿,是当之无愧的“智能”的假肢,可以帮助截肢者的生活重新焕发光彩。目前世界上最先进的假肢都有哪些可以装配机电假肢。目前世界上最先进的假肢是智能仿生假肢,目前可以接受预定了。07年7月23日,美国纽约,在伊拉克战争中失去左手的美国士兵Juan
Arredondo展示新型仿生假肢的功能。一款可以完成一般义肢无法做到的复杂动作的仿生手率先在英国上市。据英国《每日邮报》20日报道,这款名为i-LIMB的仿生手可以让使用者顺利进行开锁、输入密码、开易拉罐等精细动作,如同真手一样灵活。i-LIMB仿生手由英国洛锡安郡列文斯通“仿生接触”公司制造,发明者是英国国家医疗服务系统苏格兰洛锡安郡的戴维-高医生。仿生手通过臂套与使用者的手臂相连,臂套中装有一枚可充电电池以及一对电极。当使用者产生活动手部的想法时,大脑信号会被臂套中的电极收集起来。电极把大脑信号传递给位于仿生手手背的一部微型电脑,再由电脑向手指上的运动神经发出指示,从而让手指活动。这款仿生手由汽车引擎零件常用的轻型塑料制成,重量比真手还轻,上面覆盖着一层逼真度极高的人工皮肤,外形美观。功能先进普通人造手通常只有一个运动神经,只能完成一些简单动作,难以满足使用者进行开锁、输入密码等动作的要求。而i-LIMB仿生手的5个手指上各有1个运动神经,因此能完成更加精细的动作,完美地弥补了同类产品的不足,为使用者带来极大方便。仿生手的手腕活动自如,5根手指都可以自由转动,并且能独立活动。它能顺利完成开锁、举酒杯、端盘子等动作,就连输入密码、开启易拉罐这种细致动作也难不倒它。新款仿生手目前限量出售,定价8500英镑(约合1.7万美元)。BrainCo强脑科技研发的BrainRobotics智能仿生手如何?我觉得算是数一数二的国产智能假肢了。仔细查阅产品参数,发现这款仿生手是融合了脑机接口技术和人工智能算法的高科技康复辅具。它的工作原理是通过采集、处理人体肌肉运动产生的肌电神经电信号来实现动作控制,可以实现每根手指的独立运动,也能让五指协同操作,大拇指也可以自主开合,能做出更多手势。可以说佩戴之后肢残人士可以像控制自己原本的手一样,用它辅助日常生活,甚至还能可以挑战弹钢琴、写书法、攀岩、打乒乓球等复杂运动。最重要的是做了同类产品的横向对比之后,这款国产智能假肢的价格是国际同类型产品的五分之一,性价比很高。前几天北京冬残奥会的火炬手传递圣火时就是用的这款产品,央视等权威媒体也有报道过。