往期阅读
当前版: 11版 上一版  下一版
上一篇    下一篇
放大 缩小 默认   

科技领航

  “钢铁侠”让 截瘫患者自如行走

  站立行走,对普通人来说是再简单不过的动作,但对脊髓损伤的截瘫者而言,却是遥不可及的梦想。5年前,四川自贡小伙儿林寒工作时意外从四楼摔下,背部脊髓损伤,双下肢丧失行动能力。近日,他穿戴上外骨骼机器人,不仅能如正常人一样站起行走,还能自如地完成上下台阶等动作。

  为林寒四肢运动提供能量的“钢铁侠”就是电子科技大学机器人研究中心执行主任程洪团队研发的第四代外骨骼机器人。

  “我国是继美国、以色列、日本之后,第四个成功研发外骨骼机器人的国家。”程洪介绍说,外骨骼机器人的研发不是某一学科的“单兵作战”,而是机械结构、医学、人因工程学、计算机技术等多学科领域的高度交叉融合。

  电子科技大学的外骨骼机器人研发始于2011年。8年来,程洪团队从零开始,仅用5年时间就实现了外骨骼机器人在病人身上的穿戴测试,研发周期是国外的1/3。如今,已有包括林寒在内的100多位截瘫患者通过穿戴该团队研发的外骨骼机器人,实现站立行走。

  第四代外骨骼机器人采用航空铝材料,高约1米、重约23公斤,从上至下有6个关节、7个传感器。使用者穿戴时,通过胸部、腹部、腿部的绑带将其穿在身上,并将一双拐杖套在双臂上。

  当行动时,腰部传感器通过测试使用者的上肢倾斜度、倾斜加速度感知人体运动意图,把信息传递给计算机,然后通过控制模块向机器人传达指令,实现电驱关节、智能鞋、腰部支撑及绑缚附件的运转,辅助使用者行动。在向前迈步时,使用者的腿、脚被电驱关节、智能鞋缓缓抬起,拐杖及时配合完成行走动作。

  但第四代外骨骼机器人的使用对象也有限制,帮助的是损伤部位在胸椎T6区及以下的瘫痪者。

  程洪透露,他们正在研发的第五代外骨骼机器人,将实现用大脑意识控制机器人执行指令,这意味着损伤部位在胸椎T6区以上的残疾人也有望借助机器“钢铁侠”重新实现直立行走,这将是人工智能领域的又一重大突破。(吴晓颖)

  拖延症的秘密获初解

  为什么有人做事喜欢拖延?德国研究人员发现,这可能与大脑中2个特定区域相关。

  德国波鸿鲁尔大学研究人员近日在美国心理学会旗下杂志《心理学》上发表论文说,他们借助磁共振成像技术,对264名研究对象的脑部进行扫描,又以问卷形式调查了他们对自身行动的控制能力。

  结果发现,对于做事爱拖延这种行动控制能力较差的人,他们的大脑杏仁体体积较大,且杏仁体和另一个叫背侧前扣带皮层的大脑区域的功能连接较弱。

  研究人员介绍,杏仁体主要功能是对形势以及可能产生的结果作出判断,提醒人们某一行动可能产生的负面影响;而背侧前扣带皮层会根据行动可能产生的结果,选择采取何种行动。

  研究人员分析认为,大脑杏仁体体积较大的人,可能会更担心行动的负面影响,因此表现出犹豫和拖延;而杏仁体和背侧前扣带皮层间功能连接较弱会加剧这种影响,因为大脑可能无法很好地协调负面情绪与行动。

  研究人员说,尽管行动控制能力对人们的身心健康、职业发展以及生活质量有很大影响,但对其神经学原理的研究仍相对较少,今后还应进一步研究这种行动控制能力能否通过特定训练或大脑刺激来改善。(田颖)

上一篇    下一篇
 
     标题导航
   第01版:一版要闻
   第02版:要闻
   第03版:国内新闻
   第04版:国际新闻
   第05版:草原足球
   第06版:地方·盟市
   第07版:要闻
   第08版:观察·兴安
   第09版:经济涮锅
   第10版:小康图景
   第11版:科技
   第12版:生活
大数据改变生活
科技领航
共同呵护孩子们的眼睛
月球之水“天上来”?