機械手為截肢者提供即時觸覺

近日，中國上海交通大學與美國麻省理工學院的工程師設計了一種柔軟、輕便且低成本的神經義肢手。這是一款充氣的機械手，名叫EcoFlex。殘疾人士裝上它之後可以利用自身的肌肉信號控制這隻機械手，做出拉拉鏈、握手等動作，甚至還可以“擼貓”。

據悉，機械手重約半磅，外觀如電影《超能陸戰隊》中機械人大白的手一般。機械手由五根充氣的“手指”組成，每根“手指”都嵌入了纖維片段，類似於真實手指上的關節骨骼。研究人員開發了一種控制器，可以引導氣動系統來精確地給“手指”充氣，並將手指彎曲到特定的位置。該系統包括一個小型泵和閥門，可以在腰部佩戴，大大減輕了義肢的重量。

研究小組使用了一種演算法以“解碼”肌肉信號，並將它們與常見的抓取類型聯繫

來。他們還使用這種演算法對氣動系統的控制器進行編程。例如，當截肢者想像拿着酒杯時，感測器會提取肌肉信號，然後控制器將其轉化為相應的壓力。接着，泵施加這些壓力，使每個手指充氣，產生截肢者想要的抓力。

研究發現，這種帶有觸覺回饋系統的義肢可以為截肢者恢復殘肢的一些知覺，當觸摸或擠壓物體時，義肢上的感測器會產生與感測到的壓力成正比的電信號。

此外，機械手質料柔軟、輕便而有彈性，新設計也很耐用，在被錘子撞到或被車碾過後很快就能恢復原形。

麻省理工學院研究人員表示：“這還不是產品，但它的性能已經接近或優於現有的神經義肢。對於遭受截肢的低收入家庭來說，這種軟質義肢的成本非常低，潛力巨大。”

據悉，機械手成本約五百美元（折合約三千八百七十六港元），相關研究發表早前已刊登在《自然 · 生物醫學工程》雜誌上。

水 登