瞥见假肢的未来：先进的传感器，E-Skin和AI
2021年2月10日通过Rushi帕特尔从电子皮肤到仿生手，基于电子技雷竞技最新app术的假肢研究人员正在努力为未来的主流佩戴者带来舒适和尖端的技术。
电子工程创新产生深远影响的众多领域之一是假肢技术。无论是假肢还是外骨骼，这些设备的应用甚至可以超越医疗用途，延伸到基于AR/ vr的学习、机器人技术和工业应用。
显示主题研究人员使用的高级图，将上下文提供给运动传感器。使用的图像礼貌电子性质雷竞技最新app和加州大学伯克利分校
许多大学都在研究假肢，并试图改进假肢在传感器、运动和触觉方面的设计。
使用Mxene E-Sken传感器获得生理数据
假肢的主要目标是帮助那些有部分没有使用他们的四肢能力的人。这一目标使最多的假肢研究专注于人造手和腿。为了模仿设备尽可能接近真正的生物学结构，研究人员来自跨越田地材料科学，制造业，电子产品和生物医学科学 - 必须合并其专业知识。雷竞技最新app
最近从阿卜杜拉国王科技大学（KAURY）的出版物上描述了电子皮肤（或“E-SKE”）传感器一种基于mxene -水凝胶异质结构的新材料。电子皮肤通常是通过在附着在人体皮肤或假肢表面的活性纳米材料分层而成的。KAUST的研究人员已经开发出一种更薄、可拉伸、相对更耐用的材料，它可以更准确地发挥人体皮肤的功能。
从MxEne-Hydrogel异质结构产生的E-皮肤。使用的图像礼貌KAUST
新开发的电子皮肤是通过将乙烯基二氧化硅纳米颗粒-聚丙烯酰胺(VSNP-PAM)水凝胶作为弹性基底，2D mxenene纳米片作为传感阵列，以及一维聚吡咯纳米线(PpyNWs)制成的。与现有的水凝胶相比，化合物内部的氢键使其具有更强的韧性(~7020 J/m2)和更少的滞后(<0.1)。
k ust声称它的原型e-skin可以感测20厘米的物体，在少于十分之一的速度下响应刺激，当用作压力传感器时，将手写分解在其上。
置于前臂上的皮肤连接的MXENE-PPYNW-VSNP-PAM的E-SKIN。使用的图像礼貌KAUST
这个传感器在发生5000次变形后仍能正常工作，每次恢复时间约为四分之一秒。研究人员认为，这种传感器可以传输一系列不同的生理数据，这些数据可以帮助制定治疗计划和创建训练项目，以减轻伤害。
添加触觉
设计假肢的一个问题（人类和机器人使用）正在模拟触摸的感觉。去年年底，康奈尔大学的研究人员实验了将低成本LED和染料结合的光纤传感器，从而导致可伸展的“皮肤”，检测诸如压力，弯曲和菌株的变形。
衬有拉伸光纤传感器的3D印刷手套使用光来实时检测一系列变形。使用的图像礼貌康奈尔大学
通过使用一个数学模型，康奈尔大学的研究小组可以区分不同的变形，并确定它们的确切位置和震级。研究人员称，这款设备可以创造沉浸式AR/VR技术，如增强现实模拟，通过引导动作教用户不同的技能。
例如，用户可以通过模拟拧紧螺母和螺栓的感觉来学习换轮胎这样的任务。这项技术最终可能会应用在假肢上，给使用者以触觉，并为佩戴者提供更好的灵活性和运动控制。
与ai的假肢
通过人工智能，可以模拟手的复杂功能。来自UC Berkeley的研究人员通过开发了这种复杂的模拟带有人工智能软件的可穿戴生物传感器。据说该软件识别人们打算基于前臂中的电信号模式进行的人姿态。
具有集成AI的可穿戴传感器，用于假肢控制。使用的图像礼貌加州大学伯克利分校
UC Berkeley研究人员说明他们的手势识别系统可以分类最多21个不同的手势信号。基于A.hyperdimensional计算算法，它可以使用新信息（您所做的越多，越好，它获得的越多），具有额外的芯片计算，减少了隐私违规问题。
舒适导致主流适应吗？
对假肢的一个普遍忽视的设计考虑因素是用户舒适。某些假肢研究，虽然艺术品，但由于成本挑战，部分原因，部分原因是由于成本挑战，部分是因为与不同用户的重量，形状，尺寸和舒适性区别相关的天生的设计挑战。
在这方面，项目如Cyberlegs Plus加和窃贼似乎特别鼓励商业和可行的假肢和外骨骼的发展。
Cyberlegss Plus加上假肢腿（左）和Detop的假肢手（右）。使用礼貌的图像Cyberlegs Plus加和窃贼
CYBERLEGs Plus Plus正在开发机器人外骨骼(机器人腿和支架)，它使用连接到两个马达的传感器来预测和预测运动。这些外骨骼可以让截肢者走路和爬楼梯时省力，并防止他们摔倒。这假体还包括压力感应鞋垫，不会改变佩戴者的步态，从而提高佩戴者的舒适性。
使用假肢，Detop的研究解决了截肢后的手函数的恢复。该公司成功地展示了一个新的植入系统，患者现在可以灵巧地控制她的手臂假肢。偷窥也声称它的假肢比基本的插座版本更舒适通过骨结合过程。
赶上修复术的其他电子创新
假体传感器是一个研究的温床。阅读下面这一领域的其他研究进展。
