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全球最轻智能踝关节亮相中关村前沿科技展

原标题:全球最轻智能踝关节亮相中关村前沿科技展

这款智能假肢可以识别人体运动意图,并对当前所处地形做自适应调整。

新京报快讯(记者张璐)作为中关村论坛重要活动之一,中关村国际前沿科技成果展今天开展,北京大学“工程科学与新兴技术高精尖创新中心”带来的“智能假肢”亮相成果展。这款智能假肢在全球范围内同类智能动力假肢中最轻,而且能根据当前所处地形等做自适应调整,使残疾人步态更加自然,运动更加舒适。

全球最轻智能踝关节亮相中关村前沿科技展

北京大学研究团队研发的智能动力下肢假肢。摄影/新京报记者浦峰

据中心工程师高思源介绍,相较于以往的“被动”假肢,这款“智能假肢”有更大的踝关节活动范围,上下各达25度,和人体脚踝相近,可以满足大部分运动需求。假肢内设电机和多传感器,通过和地面的交互以及对人体姿态的监测,可以对人体运动进行意图识别,并对地形做自适应调整,进而改变助力效果,调节踝关节的刚度。

“举例来说,上斜坡的时候,我们希望踝关节先软一些,在支撑的时候,我们希望踝关节硬一些,不轻易弯曲。假肢可以通过踩地时的力传感、人腿摆动姿态、加速度等运动信息的采集,识别人的运动意图。”高思源说,目前踝关节可以实现跑动、崎岖路面行走、交替上下台阶、打篮球、骑车等所需的踝关节动作。

高思源表示,这款“主动”踝是目前国际同类假肢中重量最轻的智能动力小腿假肢,重量只有1.7公斤,但功能上并没有太多减弱。“假肢不仅仅是材料轻,我内置的机械设计结构也能使假肢变轻。电机不需要时刻提供助力,尺寸要求就变小了。同时我们利用脚板储能特点,降低能耗,并采用更小的电池减轻重量。”

大腿截肢患者不仅缺失踝关节,也缺失膝关节。高思源说,目前中心正在研发智能膝关节,使其和踝关节做智能耦合控制,实现膝踝结合。“残疾人上楼梯时,需要膝关节助力。通常高10厘米左右的台阶,残疾人需要长期锻炼才能上得去。智能膝关节可以助力残疾人在约13厘米高的台阶上行走。”目前,智能膝关节重量约为2.3公斤,未来工程师将研发更新版,升级整体硬件,并减轻假肢重量。

新京报记者张璐协作记者浦峰

编辑刘梦婕校对卢茜

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