仿生手臂直接解码大脑信号,可用意念控制

  次阅读 来源:互联网(转载协议) 2016-11-14 15:47 我要评论(0)

可以识别细微神经信号的新型控制系统,能让假肢使用者更加优雅而自然地活动。

1985年,16岁的JodieO’Connell-Ponkos被工业绞肉机夺去了右臂。她曾使用过5年的假肢手臂,直到有一天,她沮丧地把它扔了。她说,“恨都只能算是轻描淡写了”,这些设备实在太不好用。到现在,她已经有20年都没用过新的假肢了。

在上肢截肢者中,O’Connell-Ponkos的经历非常常见。尽管假肢在工程和可用性方面取得了很大进步,仍有高达75%的使用者放弃使用电动假肢(截至2007年),在20多年的发展过程中,这个比例并没有显著改变。

尽管有了更好的材料、更强大的电机,附加了更多的关节,但是上肢假肢使用的仍然是20世纪50年代开发的控制系统。这套控制系统还包括笨重的电缆和背带组成的身体动力供电系统和肌电系统。肌电系统使用安放在截肢部位皮肤中的电子传感器检测肌肉活动,之后把这些活动信息发送给电机,从而使电机运转。例如,要使二头肌收缩,需要人工肘关节先弯曲,但这不符合人类的直觉,往往在大量训练之后,患者才能熟练使用假肢。

【图注】图片来源: Matthew Stout/Sikich

去年,O’Connell-Ponkos尝试了一款Coapt公司生产的新的装备,它包括了一套可以识别细微神经信号的新型控制系统。与当时的假肢不同,新的手臂能让她更加优雅而自然地活动。如今,这位活泼外向的驯马师时刻穿戴着她的假肢,帮助她完成从劈柴到梳马尾辫的各种事情。

2016年,在波士顿举行的美国矫正和修复协会(American Orthotic and ProstheticAssociation)大会上,Coapt只在展览大厅后面有一个非常小的摊位。在那里,O’Connell-Ponkos(已被聘请为Coapt公司代言人)正在推销他们的技术,她说,这项技术已经可以与五大知名假肢制造商的产品兼容了。

Coapt公司的联合创始人兼CEO Blair Lock说,在2013年底他们就进入市场了,目前估计有200人正在使用这套系统。这套系统被包裹在一个黑色的小盒子中,由一块电路板和一套算法组成,算法使用模式识别技术,能解码从手臂肌肉中传递来的电信号。现在,它已经成为连接用户意图和假体动作之间的桥梁。

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