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科技领航

  科幻片里才有的 智能假肢手

  □石庆伟  于也童

  近日在辽宁省沈阳市举行的第十七届中国国际装备制造业博览会上,一款由我国独立自主研发的操作感知一体化智能假肢手,吸引了众多参观者驻足观看。

  一名工作人员的胳膊上捆绑着一些传感器,随着他手指的运动,假肢手的机械手指也随之进行相同的运动。“我刚和它握手了,这机械手的力量很大,太神奇了,简直像科幻大片一样。”一位参观者说。

  这款操作感知一体化智能假肢手是由哈尔滨工业大学研制开发的。据研发团队成员、哈尔滨工业大学机电学院机器人研究所程明介绍,因为人动的时候肌肉会进行运动,假肢手能够集成肌电信号采集、抓取动作意图肌电解码,从而识别相关的动作,随之做出相应的动作。

  “这款假肢手从设计到研发都是我们自己做的,拥有独立自主的知识产权。”程明说,“假肢手现在最大可承载2公斤的重量,我们目前已经和假肢厂进行合作,下一步希望能推广它。”

  区别于一般的假肢,智能假肢手最大程度贴近人手,它的每根手指由一个电机驱动,均能自动调节,使假肢与原来的肢体功能更接近。对于肢体残障人士来说,假肢的作用不再局限于美观作用,更可用“意念”控制,从而真正达到“如臂使指”的效用。

  目前我国的科研机构正全力研发智能假肢,朝着重量更轻、成本更低、功能更强的目标迈进。随着3D打印技术的不断成熟,利用3D打印技术制作的假肢也越来越普及,它们重量很轻,大大减轻了患者的佩戴负担,方便长期使用。

  可穿戴的

  情感压力检测设备

  □周舟

  美国斯坦福大学研究人员不久前开发出一种可穿戴设备原型,能够通过检测皮肤汗液来分析人们的情感压力,帮助医生早期诊断由压力导致的疾病。

  发表在美国《科学进展》杂志上的研究显示,一种有弹性的可穿戴设备能在数秒内测出人们的压力激素——皮质醇水平,未来有望快速判断佩戴者的情感状态,尤其是还不会自我表达的婴儿。

  研究人员说,皮质醇可帮助医生判断患者的肾上腺或脑垂体是否正常,在自然情况下,人体皮质醇水平在一天中有高有低,而压力大时皮质醇分泌会增加。但目前皮质醇水平的检测方法需要数天才能拿到结果。

  研究报告指出,该可穿戴设备共由4层材料组成。与皮肤接触的一层可吸汗,并将汗液聚集在一个储层中。储层是一层纳米多孔膜,汗液中的钠离子或钙离子能穿膜而过,但当皮质醇与纳米多孔膜结合时,皮质醇就会阻碍钠离子或钙离子的通过。第三层由分析装置组成,可测量这些带电离子浓度,从而得知皮质醇水平的高低。此外,设备的防水层可保护设备免受污染。

  研究人员表示,下一步计划开发可检测唾液皮质醇的设备,这样就不要求患者必须出汗来进行情感压力检测了。

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