猶他大學的仿生腿為截肢者提供類似於終結者的體驗
據外媒New Atlas報導,為了使假肢真正允許截肢者恢復其活動自由,它們需要輕巧、模仿人類腿部的自然力學,並且需要自供電,因此無需電纜。猶他大學的研究人員一直在為實現這些目標而努力,現在正在展示他們所謂的世界上第一批真正的仿生腿之一,早期測試人員將其描述為類似於終結者的體驗。
這種假肢是由助理教授Tommaso Lenzi領導的機械工程團隊開發的,該團隊著手開髮用於老年截肢者的工具。這意味著假肢的設計不僅可以幫助他們恢復活動能力,而且重量輕巧,並且可以在移動時減輕身體其他部位的壓力。
Lenzi和他的團隊通過將加速度計、陀螺儀、電機和扭矩傳感器以及計算機處理器集成到重量約為6磅(2.7千克)的鈦和鋁假肢中來實現這一目標。在人工智能的幫助下,這種傳感器陣列可以使腿部識別其在環境中的位置,同時還可以動態調整以匹配用戶的步行節奏,速度和步距。
它是通過將電動機連接到人造關節上來實現此目的的,研究人員將這種傳輸系統的效率歸功於假肢能夠動態調整其功率分佈以匹配用戶活動的能力。
Lenzi表示:“如果您走得快,它將為您走得更快,並給您帶來更多的能量。或者它會自動適應台階的高度。它還可以幫助您克服障礙。”
研究人員邀請了10名參與者試用他們的假肢“猶他州仿生腿”( Utah Bionic Leg)。其中一位退休的卡車司機Kerry Finn因患血管疾病而失去了一條腿。在猶他大學的實驗室中,這使他一次可以走兩步,而且與常規的假肢相比,對其殘肢施加的壓力也較小。
Finn表示:“如果您曾經看過《終結者》,那就是它的樣子。這讓我覺得我可以完成以前無法做到的事情。每當我邁出一步時,都會有種很棒的感覺。 ”
研究小組希望能繼續幫助改善腿部的運動,包括如何跟踪殘肢的肌肉活動,從而提前預測使用者的運動,這是該研究領域的長期目標。
“走路的能力對您的生活至關重要,能夠進行任何您想做的事情。當站起來時很痛苦,而走路意味著害怕跌倒,這可能導致您不願意繼續過自己的生活,而被困在家裡。” Lenzi表示。“這些仿生產品將為所有人所用,而不僅僅是那些年輕而又效率高的人。”