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全球最轻智能踝关节亮相中关村前沿科技展-四郞新闻
网络整理   发布时间:2019-11-02 08:42:56

新京报快讯(记者张璐)作为中关村论坛的重要活动之一,中关村国际前沿科技成果展今天举行。北京大学“工程科学与新兴技术高级创新中心”带来的“智能假肢”亮相成果展。这种智能假肢是世界上同类智能动力假肢中最轻的,能够根据当前地形等进行自适应调整。,使残疾人的步态更加自然,运动更加舒适。

北京大学研究团队开发的智能动态下肢假肢。摄影/北京新闻记者蒲丰

据中心工程师高思远介绍,与以前的“被动”假肢相比,这款“智能假肢”踝关节活动范围更大,上下分别达到25度,与人体脚踝相似,能够满足大多数运动需求。假肢内设有电机和多个传感器。通过与地面的互动和对人体姿态的监控,可以识别人体运动的意图,并自适应调整地形,从而改变辅助效果,调节踝关节的刚度。

“例如,在爬坡时,我们希望踝关节先变软。支撑时,我们希望踝关节更硬,不易弯曲。假肢可以通过踩踏地面时的力觉,收集腿部摆动姿势和加速度等运动信息来识别人的运动意图。”高思远表示,目前,踝关节可以实现跑步、在崎岖的道路上行走、交替上下台阶、打篮球、骑自行车等所需的踝关节运动。

高思远表示,这款“主动”脚踝是目前世界上同类智能小腿假肢中最轻的,重量仅为1.7公斤,但功能并没有太大削弱。“假肢不仅由轻质材料制成,我内置的机械设计结构也能使假肢更轻。电机不需要一直提供帮助,所以尺寸要求变小了。同时,我们利用脚踏板的储能特性来降低能耗,并使用更小的电池来减轻重量。”

大腿截肢患者不仅缺少踝关节,还缺少膝关节。高思远表示,该中心目前正在开发一种智能膝关节,使其与踝关节进行智能耦合控制,实现膝踝关节。“残疾人爬楼梯时需要膝关节帮助。通常,楼梯的高度约为10厘米,所以残疾人需要长期锻炼才能起床。智能膝关节可以帮助残疾人在大约13厘米高的台阶上行走。”目前,智能膝关节的重量约为2.3公斤,未来的工程师将开发更新版本,以升级整体硬件并减轻假肢的重量。

新京报记者张璐与记者蒲丰合作

编辑刘梦洁校对茜茜

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