【48812】揭秘高科技仿生手臂：肌肉与神经间完美交融

时间: 2024-07-17 22:13:06 |   作者: 4号拉链头

  发布时刻:2012年03月22日 15:33进入复兴论坛来历：手机看视频

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  据国外新闻媒体报道，2008年11月1日晚，在巴格达巡查的装甲运输车遭到装备分子两颗手榴弹的突击，其间一颗将运输车舱门击穿，消融的高温铜液贯通了警长格伦·雷曼（Glen Lehman）的右肘，随后滚烫的液态金属持续蔓延到雷曼的腿上。尽管在二十分钟后抵达了野战医院，并由直升机转移到四十公里外的巴拉德联军基地。这时的雷曼失血量简直全身血液的一半。来自德国的医师将雷曼肘关节以上的手臂部分悉数切除，并终究运送到坐落美国华盛顿的沃尔特·里德（Walter Reed）陆军医疗中心。

  一般像雷曼这样遭受的老兵会得到一个设备假肢的手臂，假如命运好的话，他会持续活下去。可是雷曼的假肢需求一个适宜的形状，因而医师进行了一项被称为针对性肌肉神经移植术（TMR）的试验手术，手术成功的话雷曼将取得一个特殊的高科技仿生假肢。主刀试验手术的外科医师小心肠剥开他的手臂神经，这些神经一般是操控手肘部位的活动。他的末梢放射状神经结构可操控手掌的打开到三头肌外侧，而中心神经则是操控手的合拢到肱二头肌的内侧。

  外科医师进行的手术可算是一种奇怪的“发明”，并会发生奇特的影响。戴上高科技假肢后，当雷曼想移动他现已失掉的右臂时，皮肤就会呈现涟漪褶皱，而大脑仍然照旧宣布物理信号。当他企图合拢手时，人工二头肌在神经振奋的传导呈现缩短。从头“修正”的神经道路能大大的提高操控奇特仿生假肢的才干，这款高科技仿生假肢的原理是运用计算机读取由肌肉中发生肌电脉冲。雷曼戴上他的新臂膀后，可算是一个真实的半机械人，可是他并不是科幻小说中的生物体，坐落芝加哥的机体恢复研究所仅用了三次试验就将雷曼的高科技仿生假肢设备到他的身体上。

  此外，研究人员在其衣服的袖套处附上八对盘形电极，以操控肌电的活动。最终这个假肢穿过袖筒并与雷曼的身体进行微调习惯，经过缠绕在躯干上的吊索定位。这款新式高科技仿生手臂是国际化的集成产品，被喻为“怪物调集”。由于肘部和前臂来自坐落马萨诸塞州的一个企业，可旋转的手腕来自德国，手掌则由我国出产。总重量为4.84磅。雷曼在发动仿生假肢前运用正常的左手点击坐落假肢手肘部分的按键，假肢的主动升降调整设备就开端作业，可曲折肘部、然后还可伸直，旋转手腕。经过整个测验运动进程，假肢画出了一个完好的圆圈，尽管进程使人紧张不安，最终拇指和食指还可闭合并再次打开，看起来像是机器人练太极。

  雷曼目不斜视地望着这款高科技仿生手臂，并经过幻想操控手臂的运动，就像操控他从前的手臂所选用的方法相同。操控手臂时可会集精力操练手臂与躯干的衔接部位，触发这部分的电极引导神经肌肉的活动。一个手机巨细的小型计算机镶嵌在雷曼肩部的吊带上，它是操控手臂各种动作的中央处理器，存储这各种关于手臂运动的指令。比方当手握紧时，雷曼能够“告知”计算机“捏”这个动词，计算机就会记住他思维活动中关于捏的信息，记载下对应的肌肉活动信号。

  可是，假如雷曼将镶嵌在背部吊带上的传感器脱下，那么他下非必须指挥机械臂履行“捏”这一个动作时就要从头为计算机演示一遍，是由于肩部的传感器只能记载当下方位的肌肉活动信号，一旦移动了传感器的方位就需求从头再来。雷曼机械臂与躯干衔接方位跟着每天的操练、肌肉的打开和缩短，皮肤也开端延打开来，从根本上讲大脑的活动也会随机械臂的参加而改动，每天他可调查自己的机械臂以不同的方法运动。

  在必要的训练完毕后，雷曼开端展现了这款高科技仿生机械臂的超高功能，他能够捏起夹克上的拉链头，相似与正常人运用拇指和食指才干做到的动作。他还能够用机械臂伸入冰箱，拿出一个饮料瓶，还能够捡起一个硬币并投到一个投币口中。不过，雷曼现在的操控远非完美，之前他在操控机械臂正确抓住拉链时测验了好几次才成功。

  雷曼现在操练仿生机械臂时假如将瓶子下跌，就用正常的左手捡起，放回冰箱中持续测验。尽管联络进程是重复并且艰苦的，可是这款高科技仿生机械臂比传统的假肢“聪明”许多，以往需求数个月的时刻才干习惯。雷曼以为他现在需求实践操练，从不得不操控机械臂并告知它该做什么，变成自若地操控机械臂，让它听自己的主意。