工程师们研发出模仿人类脚踝的假肢

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布拉奇福德大学的工程师们已经开发出了一种名为“腿”的假肢,这是一种由微处理器控制的假肢,有望为截肢者提供更大的行动自由。

布拉奇福德大学的生物机电工程师大卫·莫泽博士解释道工程师如果假肢不能以平滑的方式与地面相互作用,那么身体将不得不以某种方式进行补偿,这可能会给使用者带来不适。

定于12月发布的这款产品,使用两个微处理器来重新分配人造踝关节周围的重量和阻力,从而模仿人类踝关节的工作方式,使截肢者能够相对轻松地在斜坡上行走。微处理器与液压脚踝协同工作,液压脚踝位于碳纤维脚弹簧的顶部。

莫泽说:“通过调整液压脚踝模块,你可以调整足部弹簧进出的机械能。”

据报道,该设备能够通过内置的智能传感器探测外部环境。

莫泽解释说:“这个系统需要知道假肢是如何安装在截肢者身上的,使用了什么弹簧,以及截肢者是如何行走的。”它还需要了解截肢者所处的环境。

“从电子学的角度来看,挑战在于以稳健可靠的方式感知环境。这真的非常困难,因为外面的地面变化很大。”

要对设备进行编程,患者只需进行三次78步的行走。该系统捕获这些数据,并使用它来配置假肢,以适应每个截肢者的行走方式。

目前,可充电电池为该相机提供电力,但必须每天充电。

莫泽说:“我很希望看到微处理器控制的肢体能够自己发电。这是一个有趣的观察,人类肌肉实际上花了很多时间来吸收能量。”

同时,技术总监Saeed Zahedi有更大的计划。

他说:“通过微处理器控制的膝关节和微处理器控制的脚踝,我们知道脚踝和膝盖的性能分别得到了提高。”当我们把两者结合起来时,我们实际上看到了更大规模的影响。”