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近来,在第三届全球辅佐技能奥运会上,我国科技团队携人机共融型生机电一体化假肢手夺冠,这也是我国科研团队在这项全球尖端的科技助残赛事中初次夺冠。11月5日,扬子晚报/紫牛新闻记者采访得悉,这只“智能手”的关键技能正来自东南大学机器人传感与操控技能研讨所宋爱国教授团队。
“全球辅佐技能奥运会”又称“半机械仿生奥运会”,此前,我国科研团队在上肢假肢组发明的最好成果是2023年度挑战赛冠军和2024年度挑战赛第三名。
用“智能手”安灯泡、提重物、拉拉链……“上肢义肢”组是大赛中竞赛最剧烈的组别之一,分预赛、决赛两轮打开竞赛。每轮竞赛中,参赛选手要在8分钟内过10关,以使命完结数量和完结时刻决议成果。中科院姑苏医工所博士后胡旭晖在本次大赛担任我国队领队,他和记者说:“有一个关卡是‘盲盒使命’,便是从一个不透明和盒子中抓取指定性状和原料的物体。这个使命只要我国队完结了,也只要我国队每次都能做对。”
在东南大学,记者看到,“智能手”安装在参赛选手徐敏的残损右小臂上,肩上还背了一个细巧的智能背带。抓取水瓶、摆放餐具,乃至拧瓶盖、插卡片这类精密操作也能顺利完结。
没有操控按钮,这只假肢手为什么能如此灵敏?胡旭晖向记者介绍,“人机共融型灵活肌电假肢是经过查验测验残肢的电生理信号来操控义肢灵活运动,并将义肢感知信号反馈给使用者。比方在这次竞赛中,咱们的参赛选手截肢后失去了右手,咱们咱们能够提取她残肢上的肌肉信号以及肩部运动时发生的运动信号,经过两种信号来操控两个关节的运动,这样就能够精准完成假肢手开合、手腕旋转等动作。”
记者采访得悉,本次宋爱国团队研发的人机共融型生机电一体化假肢手在规划思路、硬件设备等方面也具有立异点。胡旭晖说,“咱们研发的是轻量化三自由度义肢手臂,它能够电动开合、电动腕旋、手臂腕翻,分量不到900g,最大抓取力能够到达120N,能够担任竞赛中的各项大负载或精密化操作使命。”
他们提出了‘体躯-肌电’混合操控办法,研发的柔性可拉伸肩带用于精确检测侧肩部运动目的,能够对假肢手精准开合,别的根据残肢侧外表的肌电信号,完成了对假肢手腕的旋转操控。别的还构建了根底机器视觉的手眼体系,处理了对特定形状和原料物体的精准感知与定位。
记者了解到,东南大学在机器人技能讨论研讨上由来已久。“1958年,东南大学查礼冠教授带领师生研发了我国第一台仿人机器人。查礼冠教授是我国机器人工作的先驱者之一,也是东南大学机器人传感与操控技能讨论研讨所的奠基人。”宋爱国表明,1983年是国家展开机器人技能研讨的一个重要时期,其时研讨所的重点是展开机器人的感知技能和人机交互机器人技能的研讨。
宋爱国介绍,从当年的人机交互开展到人机协同,再到现在的人机共融,研讨所一直秉持“顶天立地”的科研精力,环绕国家严重工程做最前沿的研讨。
“一方面是科技向上,要能够顶尖,要做高水平的科研;另一方面要科技向善,科学研讨要有利于民生开展。”宋爱国表明,研讨所2007年开端义肢研讨,到2022年现已推出了第二代义肢机器人,中心进行了屡次的改善。“未来,咱们将持续增强假肢的感知灵活性,一起进行脑机接口方面的推动。别的,使用新的驱动办法,将机械手改为软体假肢,能够像正常的手相同,愈加漂亮也更利于穿戴。”