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残疾人的福音 可穿戴的极致

时间:2019/1/21 11:11:59  作者:  来源:  查看:25  评论:0
    对于健全人来讲,可穿戴设备从外在来看,仅仅是身体上增加了设备,但对残疾人来讲,可穿戴设备却是填补了必不可少的身体缺陷。MIT媒体实验室的Hugh Herr用可穿戴技术结合仿生学发明的假肢无疑是残疾人的福音。可穿戴设备不再只是智能手表、谷歌眼镜等,人工智能机械化已经达到可以提升人类自然能力的水平。
    下面就具体来讲讲,可穿戴的电器机械是如何连接到身体上,以及它们是如何植入人体,使大脑获得正常肢体的感觉,从而缩小残疾人和健全人之间的距离的。
    可穿戴电器机械连接到人体是高端接口工程。 一般假肢只是机械地连接到生物肉体上,而可穿戴的假肢可以达到动态地活动肉和骨骼,以及通过电子连接和神经系统取得联系的水平。MIT实验室的内里奥克斯曼通过展示的是人体外骨骼抗阻空间使我们知道当身体是拘谨僵硬时人造皮肤应是软柔的, 当身体软柔时,人造皮肤是紧硬的。于是用以数据驱动的定量框架,Hugh Herr研制了仿生肢体。仿生腿连接到我们生物肉体上,通过人造皮肤,加上刚度变化来完成。刚度的变化通过植入由加利福尼亚斯坦福国际研究所所研发的传感智能材料到人造皮肤中来完成,这种材料在电流的作用下可改变其硬度。
    接下来就是怎么做到动态地运动仿生假肢了。仿生假肢的运动在电脑的控制下,抬起足跟时,系统会控制着硬度,以减弱这个仿生腿碰击地面,在足部抬离地面时,仿生假肢会输出高扭力来促使人体向前走。
    现在说到电子触面,仿生假肢是如何与神经系统相联系的呢? 仿生假肢的剩余部分是电极的,它可测量到肌肉的电脉冲。这是设备与生物肢体交流,因此当仿生假肢佩戴者想要移动仿生腿时,这个机器装置便追踪这些移动的欲望。将大脑和脊椎控制肌肉的反应植入到仿生假肢的芯片中就可以让假肢拥有感觉。那么剩下要做的,就是调节反应的敏感性,模仿的脊髓反应,同时是带有应用的神经信号,因此当在仿生假肢上放松我的肌肉时,佩戴者得到了一点点扭力,但是越是收紧肌肉,获得的扭力就越多,假肢佩戴者甚至可以跑了。
    实际上通过培养断掉的神经,假肢和佩戴者的神经系统还能达到真正的闭环。在驱动管网我们可以检测到人想怎样动。这个想法由无线传送到仿生假肢上,然后在仿生假肢上的传感器中转换为刺激到相邻近的管网神经和传感管网神经,神经连接到皮肤细胞和肌肉细胞。因此,当这完全被研发出来为人们所用时,残疾人们将不只拥有,如真正肌肉和骨骼运动的人造假肢,还将实际感觉起来如同真正人的肉和骨头。
    舞者阿德里安娜在波士顿爆炸案中失去了一条腿,如今她穿戴着仿生假肢在TED的舞台上翩翩起舞。这条假肢受大脑控制,可以被感受到而且能根据现实情况进行自我学习,更好地帮助残疾人类行走。Negropont称其为“可穿戴的极致”,而下台后的舞蹈演员则用激动的泪水证明了一切。
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