以下将经常使用的和比较先进的假肢做一简要的介绍:
(1)牵引式机械假手:这种假手又称为机动假手和机械假手,是人手的一种替代物。这种假手是靠使用者自身残肢和健肢的协调动作,带动牵引索,操纵并控制假手的张开和握住,实现抓握提取物件的动作。这种假手主要适用于前臂和上臂残缺者。由于它构造简单,假肢价格,性能可靠,便于掌握,使用方便,价格较低,手指假肢,在国内使用较普遍。
(2)电动假肢;电动假肢是外动力式假肢,它靠小型机电驱动系统来完成假手各关节预定的动作,使伤残者基本上能满足生活自理,以致参加适当的工作。此种假肢适合于前臂甚至全臂缺损者使用。电动假肢是由机电驱动系统、控制系统、壳体三部分组成。机电驱动系统靠微型电池提供能源,控制系统是靠触压式微动开关来开关电路,发出控制信息操纵机电驱动系统完成动作。
假肢也能“随心所欲”
从一个调皮捣蛋的山里娃摇身变成智能假肢的研发科学家,他叫孙小军,系石阡县花桥镇街上人。4月14日下午,在“中国深圳创新创业大赛第1届国际赛日本分站赛”中,日本东京大学博士孙小军的第三代智能假肢在深圳的总决赛中,获得了行业赛一等奖。
1995年,芜湖假肢,孙小军在一次打篮球时扭到了右脚踝关节,当时自己和家人没有把“小伤”放在眼里,没想到后来却演化为“骨燧炎癌变且癌细胞已扩散到右腿膝关节”。1996年3月,为了彻底斩断癌细胞,医生从孙小军右腿大腿处对其进行了截肢手术。截肢之前,孙小军的成绩在班上是倒数几名,之后由于要借助双拐才能行走的他不能像其他同学那样蹦蹦跳跳了,孙小军就一门心思的扑在了学习上。1999年,孙小军以全校第1名的成绩考入花桥中学;2002年,他以全校第1的成绩考入了石阡中学;孙小军在高三时一跃进入年级前五名,蕞终考上华中科技大学。大四时,日本东北大学与华中科技大学有交换留学生项目,孙小军因扎实的知识积累被选中。做了一年交流生后,孙小军决定在日本读研究生继续深造。
2015年10月,孙小军辞职进入东京大学人形机器人实验室,博士生导师认可了孙小军把机器人概念融入假肢的理论设想。经过研发队伍的努力,设计的第三代样机有电机驱动、控制器和感应器,能够随着人体变化做出相应反馈。日本当地时间3月18日中国深圳创新创业大赛第1届国际赛日本分站赛拉开序幕,孙小军的“提高下肢残疾人移动能力的智能假肢”项目获得一等奖。
孙小军在接受采访时说:对假肢的点点滴滴都有着切身感受,作为假肢使用者,又是学工程学的,就想着利用这些优势,让中国人也能用上蕞好的假肢。
神经元能接受光信号吗?普通的神经元并不能,但经过光遗传学改造后的神经元就可以了。研究中用到的实验小鼠,神经元上带上了感光的离子通道,当接受到特定波长的光后便会触发动作电位,也形成“碰到东西了”的反馈。
研究者将他们的人造皮肤连接到小鼠初级体感皮层的切片上,结果成功地检测到体感皮层对光信号的呼应。鲍哲楠指出,在这项研究中使用光信号来传递信息只是作为一种验证,目前她的团队正和其他研究小组合作,试图直接用电脉冲信号刺激神经元。
“这项工作的独特之处在于,我们制出的压力感受器能产生与神经元工作方式兼容的信号,假肢矫形器,这让今后在义肢内整合该器件的工作更加容易,”亚历克斯告诉科学人。再下一步,自然就是在动物中测试这套系统了,而其中,“和在整合电学元件与动物神经系统方面有经验的研究者展开合作,将是蕞关键的一步。”亚历克斯说,“我们也会对现有压力感受器的外形和机械耐久性做进一步改善。”
无疑,这样的系统要从实验室走向实际应用,道路还非常漫长,但研究者相信,那可贵的触觉,终将通过柔软的“人造皮肤”,在假肢上复现出来。
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