智能仿生手正成为新风口

导语:随着肌电信号解码、闭环感知与欠驱动机构日趋成熟,智能仿生手正从实验室走向真实生活,成为康复工程领域的新风口。 对于失去手部功能的人来说,传统假肢长期面临一个尴尬现实:多数商用肌电手处于「开环」状态,使用者只能靠盯着手指来判断握力大小,粗略任务尚可应付,精细抓取却力不从心。数据显示,约 40% 的肌电手最终被使用者弃用。如何让机械手真正「听话」,是摆在康复工程面前的核心问题。 机器假手的工作链条其实高度统一:电极采集残肢肌肉活动,处理器识别使用者意图,小电机驱动手指,传感器再把「手在做什么」回馈给人,形成闭环。控制信号来自肌电图(EMG)——运动神经元放电经肌肉纤维叠加成复合波形,典型频带为 6–500 Hz,主能量集中在 20–150 Hz,因此滤波器会剔除 20 Hz 以下的漂移与 50 Hz 工频干扰。算法会计算均值绝对值、均方根、波形长度、过零率等特征,把高维噪声压缩成分类器可区分的紧凑描述,不过没有任何一种特征组......阅读全文

肌电信号及肌电假肢控制原理

截肢所带来的痛苦,我们虽然不能完全的为患者去除病痛,但至少我们可以通过先进的科学技术来弥补他们的心灵创伤,美国delsys肌电控制上肢假肢现在已经广泛的运用于上肢假肢的装配,假肢具有先进的控制技术,优良的机械性能和多样化的运动形式,使得上臂截肢者的功能得到更好的恢复。肌电假肢的工作原理是怎样的?肌电

早期实验室,这款仿生手可以看见物体并自动抓住

  最新数据统计显示,英国每年新增上肢截肢患者约600人,其中50%年龄在15至54岁之间。而美国每年新增上肢截肢患者约50万人。  无怪乎美国医疗科技行业近年来在假肢开发这一领域如此积极了……总之,不管最初出于什么原因,这种医疗技术总归是福泽大众的,万一以后真“剁手”了,安个仿生手我看行~下面来看

美拟开发具备真实反馈功能的假肢

  近日,美国国防部高级研究计划局(DARPA)宣布了一项名为“手臂本体感受和触觉界面”的新型研究项目,目的是让假肢安装者通过借助具有无线传输功能的传感器,能够让假肢具有真实的反馈功能,使假肢真正成为病人身体的组成部分。   目前市场上都存在一个大问题:对于截肢病人而言,假肢设备只不过是毫无生气的

肌电控制上肢假肢的优点、工作原理及控制方式介绍

不论是什么原因导致的截肢患者。缺失的肢体会另他感到人生的不完整,身体和心灵也会有一定的创伤。因此,肌电假肢的问世无疑是给他们的生活带来的希望,也可以说是给截肢患者带来了“福音”。美国delsys表面肌电系统在肌电假肢领域已经成功的得到了广泛应用。那么肌电假肢控制上肢的优点是什么?工作原理及控制方式又

智能仿生手正成为新风口

导语:随着肌电信号解码、闭环感知与欠驱动机构日趋成熟,智能仿生手正从实验室走向真实生活,成为康复工程领域的新风口。 对于失去手部功能的人来说,传统假肢长期面临一个尴尬现实:多数商用肌电手处于「开环」状态,使用者只能靠盯着手指来判断握力大小,粗略任务尚可应付,精细抓取却力不从心。数据显示,约 40%

仿人生物医学工程技术:下一项改变世界的技术

        新一代(第四代)达芬奇Xi手术系统已于2014年4月1日被美国食品与药品管理局(FDA)批准投入使用,而首个获批入市的意识控制助残机械臂——DEKA 手臂系统(DEKA Arm System)也已于2014年5月9日近期获美国FDA批准。  1 “星球大战风格”机械臂  DEKA手臂

新型仿生手可实时传递位置和触觉信号

  瑞士、意大利和德国研究人员近日成功开发出一种新型仿生手,能实时传递位置和触觉信号,让患者重新在运动时和运动后即时、准确地感知肢体位置,从而提高本体感觉敏锐度。  目前使用的肌电假体虽然能让截肢患者利用前臂的残余肌肉功能重新获得对假肢的自主运动控制,但仍然缺乏感官反馈。这意味着患者必须严重依赖视觉

机器人假手取得重大进展

机器人假肢手正用一套“读取肌电—识别意图—驱动手指—反馈感知”的闭环,替代失去的手。近年来在信号解码与高密度电极上的进展,让它的控制愈发自然。 一切始于残肢的肌肉。即便手部缺失,残余肢体的肌肉在用户试图握拳、张开或转动时仍会产生电信号,假手正是读取这些来自身体的指令,将其转

生物反馈系统辅助肌力训练分类介绍

目前肌力训练是现有运动疗法中的基本训练手段中常见的一种。主要是等长运动、等张运动、等速运动三种,而通过肌力训练的目的是什么呢?我们主要是运用各种康复训练的方法来对我们的体能进行评估和有计划的进行训练,达到逐步增强、改善肌肉力量和肌肉耐力,肢体运动功能等目的。在临床康复治疗中,肌力的训练是一个应用特别

上肢假肢控制所采用的信息源模式

肌电控制假手是利用肌电作为控制信号的新型动力假手,是一种生物电 控制的典型“人一机系统”。肌电假手能够反映人肢体的运动信息,控制简单, 与其它方式控制的假手比起来具有很多的优越性,因而受到患者的青睐,拥有广阔的市场,而且也成为上肢假肢研究中的一个热点。本文所研究的重点是如何准确地控制具有自适应增力机

新传感器实现意念操控机械假肢

  一个国际团队发表新报告说,在他们研发的传感器技术助力下,机械假肢能探测到使用者脊髓运动神经元发出的电信号,使假肢的控制更加灵活,这相当于用意念控制假肢。有关技术有望帮助截肢人士恢复更多活动功能。  刊登在新一期英国《自然·生物医学工程》上的论文介绍说,来自英国、美国、奥地利等国科研机构的研究人员

我国首款智能膝下假肢产品正式面世

我国首款智能膝下假肢产品正式面世   国内首款智能动力小腿假肢“风行者”上市发布会日前在郑州举行,标志着我国首款智能膝下假肢产品正式面世。这款产品由北京大学工学院智能系统与人体工程实验室主任、博士生导师王启宁领衔研发,拥有自主知识产权,达到了国际先进水平。王启宁近年来一直从事智能机

科德宝开发智能假肢硅胶注塑材料

  科德宝集团Helix医疗业务集团最近应用可植入式铂处理硅胶加工处理技术,开发出可应用于各种假肢的医用硅胶注塑材料。   老款假肢普遍存在一个缺点:如果用户无意间拉紧某块腿部肌肉,膝关节就会抻拉假肢。相比之下,新款智能假肢可借用传感器来检测并控制肢体的运动方向,帮助假肢使用者行动更自如。为确保传

化学所纳流体仿神经功能研究获进展

  大脑的功能与化学信号密切相关。然而,目前的仿突触器件只能实现对电信号的识别,较难直接感知化学信号。制备具有化学信号响应功能的人工突触成为神经智能传感与模拟等领域的科学难题之一。    中国科学院化学研究所活体分析化学院重点实验室于萍和毛兰群团队发展出一种聚电解质限域的流体忆阻器,利用单个器件首次

新型仿生膝与患者“贴身”组合

美国麻省理工学院研究团队开发出一种新型“仿生膝”关节假肢,与传统假肢相比,能够帮助膝上截肢者行走更快,更轻松地完成爬楼梯、跨越障碍等复杂动作。这项成果发表在最新一期《科学》杂志上,标志着假肢技术从被动辅助,转向主动感知与智能控制的重大飞跃。传统的假肢系统是将残肢置于接受腔中,而这种新装置是直接与用户

新型仿生手依靠新型火箭提供动力

据美国生活科学网报道,美国纳什维尔范德堡大学的科学家最近开发出了一种新型仿生手,依靠新型火箭提供动力,能举起大约20到25磅(9-11公斤)的重物,比现在市场上出现的假肢的载荷高出3到4倍,并且速度也比目前的假肢快3到4倍。 动力为其他仿生手的10倍 美国纳什维尔范德堡大学的仿生学专家迈克尔·戈德法

肌电信号的采集影响因素与肌电信息处理方法

肌电信息的采集,包括肌电信息的检出与引导、显示与记录以及特殊的采集技术,如电极的固定与定位技术等。肌电信号通常受下述因素影响:(1)肌肉的类型、功能和状况(包括疲劳);(2)位于肌肉和电极之间的组织、骨骼和皮肤的特性;(3)电极材料、表面结构、几何形状和间隔:(4)电极相对于皮肤的位置。人体生物电的

我国取得大脑“化学信号”转导模拟研究新突破

大脑的功能与化学信号密切相关。然而,目前的仿突触器件只能实现对电信号的识别,很难直接感知化学信号。制备具有化学信号响应功能的人工突触成为神经智能传感与模拟等领域的科学难题之一。 在国家自然科学基金委、科技部和中国科学院的大力支持下,中科院化学研究所活体分析化学院重点实验室于萍和毛兰群团队发展了一

【科学时报】“善解人意”的机器人型假肢问世

  当主人发出“内转”、“外转”等口令或者作出相应的“想象思维”时,机器人假肢能“心领神会”,做出如人所愿的动作,特别是当人将佩戴在头部的激光传感器的光束指向要操作的随机目标时,机器人型假肢的手部就会向该目标准确移动——近日,一种新型的机器人型假肢样机在青岛问世,这种机器人假肢可以采用脑电

为何机械假手依赖肌肉信号?

为何机械假手依赖肌肉信号? 机械假手用一套电动机构替代缺失的手部,其核心在于读取人体残肢肌肉发出的电信号,并将其转化为手指的运动。当用户试图闭合、张开或旋转那只已经不存在的手时,残肢肌肉依然会产生电活动,这些活动正是假手指令的来源。本质上,这类装置都遵循同一条运行链:电极采集肌肉活动,处理器解读使用

便携式肌电信号采集及设备应用简介

肌电信号作为产生肌肉动力的电信号根源, 它是生物电信号的一种,也是肌肉中很多运动单元的动作电位在时间和空间上的叠加,很大程度上反应了神经、肌肉运动的状态。我们从获取肌电信号的来源来看,主要分为两种,其一:通过针电极插入肌肉获取,即针式肌电信号,他的优点是干扰小,易辨识,但会对人体造成伤害;其

生物电信号有何特点

低频低幅干扰多。放大器的要求是放大倍数足够大,如果是在电路里还要对信噪比有严格要求,不能引入其他的噪声

我国仿人机器人关键部件取得突破性进展

  从中科院合肥物质科学研究院了解到,由该院科研人员研制的仿人机器人集成化足部感知系统,近日顺利通过了科技部组织的专家验收。  作为仿人机器人的“智能脚”,这套系统实现了对复杂地面环境的一体化感知和识别,标志着我国在集成化足部感知系统取得了突破性进展,打破了相关技术长期依赖于国外进口的局面

人工义肢新突破:触觉反馈和肌内电极让义肢更真实

  在过去50年中,人工义肢的研发几乎止步不前,虽然它们的外观和结构有所改善,但在基本功能和控制方面的进展乏善可陈。不过,《科学转化医学》杂志近日发表了两项重要成果:用逼真的触觉反馈引导假肢,用肌内电极发送可靠的运动指令。这使得目前义肢存在的巨大局限性有了显著突破。  据《自然》杂志网络版近日报道,

国内首例!闭环脊髓神经接口植入手术成功-截瘫患者重新自主行走

  近日,由浙江大学脑机智能全国重点实验室联合南湖脑机交叉研究院、附属第二医院、生仪学院、计算机学院等,成功完成国内首例闭环脊髓神经接口植入手术,让截瘫的金大叔在术后第15天,成功实现自主站立及行走动作;术后2个月,已能够实现多种日常活动。研究团队与患者合影金大叔在做康复训练  此项研究的成功,标志

表面肌电信号检测系统的信号处理综合实训报告

肌电的应用近几年已经逐步普及。但对于肌电信号检测系统这一领域的知识还是不够了解,那么就需要我们的更多科研人员对此作出更多的文献。今天我们就分享一篇来自西安科技大学的关于肌电信号处理综合实训的报告。希望能够帮助对此有兴趣的人有更深入的了解。  delsys全无线表面肌电测试系统EMG传感器与3D加速度

用假肢恢复触觉

  一项研究提供了一个使用大脑电刺激通过假肢让没有能力感受接触的人们恢复触觉的一份蓝图。Sliman Bensmaia及其同事在猕猴身上测试了这种技术,通过直接刺激大脑的处理触觉的初级躯体感觉皮层(S1)从而传递操纵物体的关键信息。这些信号传递了关于一个物体对手施加的压力大小、它接触到手的哪一部

《科学》:模拟大脑的“语言交流”

人类通过大脑认知世界,却对认知世界的大脑知之甚少。 原因之一是大脑有两种“语言”(电信号和化学信号),目前人们可以“读懂”大脑的“电语言”(读取并解译电信号),对其“化学语言”(神经元释放的神经递质等化学信息)的“译读”却束手无策。 1月13日,中国科学院化学研究所研究员于萍和毛兰群团

超百人临床试验证实-脑电信号神经反馈训练增强抗压性

  英国《自然·人类行为》杂志11日发表的一项涉及180名被试者的临床试验表明,通过脑电信号神经反馈实验训练新兵改变自己的脑活动,可以缓解“述情障碍”(一种不能感知和表达自己情绪的疾病),且新技术比旧方法更加方便与经济。  神经反馈训练可以帮助被试者调节自己的脑活动水平,因此被视为一个蕴含潜力的、可

表面肌电检测与训练系统的软硬件设计

美国delsys表面肌电检测与训练系统是开发出来用于保健、训练、检测,提高人民生活水平的产品。它具有实用性、便携性,易于操作。delsys表面肌电检测与训练系统由两个主要平台构成;PC计算显示存储平台和下位机采集、显示、传输、存储平台。下位机硬件为ARM7数字处理中心和前端放大滤波模拟处理电路;下位