假肢武器可以提供受控的感覺反饋

假肢武器可以提供受控的感覺反饋

患者通過與他的假肢相結合的感覺控制模塊執行各種日常任務

失去一隻胳膊並不意味著失去所有的觸覺,這要歸功於修復手臂,通過溫和的電子反饋刺激神經。

伊利諾伊大學的研究人員已經開發出一種控制算法來調節電流,所以即使電極開始剝落或出汗時,假肢用戶也會感覺到穩定的感覺。

“我們給那些失去了手的人帶來了感覺,這個想法是,我們不再希望假肢手感覺像是一種工具,我們希望它感覺像是身體的延伸,”醫學博士Aadeel Akhtar說。伊利諾斯大學神經科學專業的學生和醫學學者計劃。Akhtar是一篇描述感官控制模塊的論文的主要作者,該模塊在Science Robotics出版

,PSYONIC創始人兼首席執行官,PSYONIC是一家開發低成本仿生武器的創業公司。

“商業假肢沒有良好的感覺反饋,這是向假肢用戶提供可靠的感覺反饋的一個步驟,”他說。

提供神經刺激的假肢在指尖上具有傳感器,以便當用戶接觸到某物時,皮膚上的電信號對應於手臂施加的壓力量。例如,輕觸會產生光感,但強推會產生更強的信號。

不過,該研究的主要研究人員,航空航天工程教授蒂莫西佈雷特說,給用戶提供可靠的反饋信息存在許多問題。在一段時間的正常磨損期間,連接到皮膚的電極可能開始剝落,導致在仍然附著的區域上積聚電流,這可能給使用者帶來痛苦的震動。或者,汗水可能阻礙電極和皮膚之間的連接,使得用戶感覺少或甚至沒有反饋。

“穩定可靠的感官體驗可以顯著提高假肢使用者的生活質量,”Bretl說。

控制器監控患者正在經歷的反饋,並自動調節當前水平,以便用戶感覺穩定的反饋,即使出汗或電極剝落75%時也是如此。

研究人員在兩名患者志願者身上測試了控制器。他們進行了一個測試,電極逐漸剝落,並發現控制模塊減少了電流,以便用戶報告沒有衝擊的穩定反饋。他們還讓患者執行一系列日常任務,這些任務可能會導致汗水引起的感覺喪失:攀爬樓梯,將釘子釘入棋盤並在橢圓機上運行。

“我們發現,當我們沒有使用我們的控制器時,用戶在活動結束時不會再感覺到這種感覺,但是當我們控制算法開始時,在他們說他們仍然可以感覺到的活動之後感覺就好了,“阿赫塔爾說。

阿赫塔爾說,添加受控刺激模塊比假肢本身花費要少得多。“雖然我們還不知道成本的確切分解,但我們的目標是讓它完全覆蓋保險,而不會為用戶帶來實惠。”

該小組正在致力於小型化提供電氣反饋的模塊,以便它能夠安裝在假肢內而不是連接到外部。他們還計劃與更多的參與者進行更廣泛的患者測試。

“一旦我們獲得了小型化的刺激器,我們計劃進行更多的耐心測試,讓他們可以長時間回家,我們可以評估他們進行日常生活活動時的感受,我們希望我們的用戶能夠可靠地感受和握住像小孩一樣嬌嫩的東西,“阿赫塔爾說。“這是朝向製造假肢的一步,它成為身體的延伸,而不僅僅是成為另一種工具。”


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