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  • 1 # 小知識科普菌

    人工智慧機器人假腿有什麼品種?如單腿增強功能的?

    什麼是智慧假肢(機器人假腿)

    智慧假肢是20世紀後十年發展起來的具有高效能的新一代假肢。與普通假肢相比,其主要功能特點是能根據外界條件變化和工作要求,自動調整假肢系統的引數,使其工作更好,運動自如,具有更好地仿生性,也叫作仿生智慧假肢。

    目前下肢假肢的分類

    下肢假肢中膝關節是最重要的部分,是當前解決截肢者基本需要的一項迫切任務。

    膝關節假肢根據其力矩實現的方式 ,可以分為被動式 、半主動式和主動式 。

    傳統的膝關節假肢產品均為被動式或半主動式 , 此類假肢能夠透過彈性元件( 彈簧 ) 和儲能元件(液壓缸 、氣壓缸等) 在支撐期儲存能量 , 同時給予一定阻尼 , 保證支撐的穩定性; 在擺動期釋放能量並助伸 , 從而實現膝關節屈伸運動 。

    由於這種膝關節在行走過程中阻尼不能隨時調節 , 因此速度變化適應性差,患者容易 疲勞。由於控制方式相對簡單,實現難度相對較小,同時能耗相對較低,市場上主流產 品均為被動阻尼式假肢 。

    主動型假肢主要以電機作為動力源,能夠代替腿部肌肉提供力矩,使膝關節主動彎曲、伸展。但電機自重大、能量轉化 率低、功耗高,執行時噪聲大;電池容量小、體積重量大、續 航短,這些問題是主動型假肢產品面臨的主要技術難題。市場上唯一的一款主動型假肢產品是 OSSUR 公司的 POWER KNEE。也有研究機構用氣壓、液壓作為動力源進行主動型假肢的研究。2006年,OSSUR公司研製出世界上第一款主動型人工智 能假肢POWER KNEE。該假肢採用電機驅動,代替原有的腿部肌肉實現假肢的主動彎曲伸展功能。

    智慧膝關節假肢使用感測器對人體行走的步態引數進行檢測 ,並利用微處理器控制膝關節達到相應的屈伸阻尼,根據不同的步態特徵給予不同的控制,從而能夠使截肢者行走更加自然 ,具有更好的仿生性 。

    實際上,假肢本身就是一種仿生的機械/機電產品,冠以仿生主要是強調它的效能比目前常見的假肢更接近真實肢體,冠以智慧是強調其有主動適應外部條件變化的能力。總的來說,目前仿生假肢和智慧水平還都是比較初級的。

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