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科学家将触摸感带入机械臂

科学家将触摸感带入机械臂




带有触觉的机械臂使瘫痪的一个人快速执行任务, เล่น slotxo ผ่านเว็บ 例如将水从一个杯子倒入另一个杯子。一个小组在周四的《科学》杂志上报道说,当他使用他的思想来控制该设备时,机械臂直接向该人的大脑提供触觉反馈。手臂的先前版本要求参与者Nathan Copeland仅凭视觉引导手臂。柯普兰说:“当我只有视觉反馈时,我可以看到手已经碰到了物体。” “但是有时候我会去捡它,它会掉下来。一项典型的抓紧任务还花费了谷轮大约20秒的时间。匹兹堡大学物理医学与康复学系副教授詹妮弗·科林格(Jennifer Collinger)说:“有了感官反馈,他就能在10天内完成。Collinger说,触觉信息对于使用肢体假肢的机械臂非常重要,因为它很难抓住您无法感觉到的物体。

即使是简单的事情,例如拿起杯子并在将杯子移到另一个位置时尝试保持适当的压力,这在很大程度上还是取决于您的手的触觉反馈,因此,Collinger和一组研究人员花费了数年的时间寻找向机器人手臂和手部添加感官反馈的方法。该团队一直在与Copeland合作,后者在15多年前因少年事故而瘫痪。他学会了使用脑机接口来控制机械臂的动作。该团队首先在Copeland的大脑区域中放置电极以处理感官信息。这使他们可以使用电脉冲来模拟各种感觉。Collinger说:“事实证明,在大脑的指尖相关区域进行刺激会产生感觉,感觉就像是参与者自己的手一样。”瘫痪的人通过想象手写交流


瘫痪的人通过想象手写交流

接下来,研究小组弄清了当机械臂和手与某物接触时如何产生这些信号。最后的步骤是为Copeland计时,他执行诸如带或不带触觉反馈的拾起积木或倒水的任务。结果表明,谷轮可以完成一些手动任务,其速度几乎与一个人用自己的手一样快。谷轮说:“这种感觉实际上会根据手在物体上施加的作用力来改变强度。” “所以我也可以告诉我是否对它有坚定的把握。”谷轮公司说,作为一项额外的好处,它增加了使用机械臂的触感,使之更加自然。他说:“控件是如此直观,以至于我基本上只是在想事情,就好像在移动自己的手臂一样。”约翰·霍普金斯大学机械工程系的约翰·C·马龙(John C. Malone)助理教授杰里米·布朗(Jeremy D. Brown)说,结果不仅仅涉及机器人技术。他说,高科技的假肢在模拟触觉时也可以更好地工作。

其中一些是通过振动或提供其他形式的触觉反馈来实现的,这与许多智能手机用来帮助用户在屏幕上键入内容的方法相同。布朗说,最新的假肢“就像我们的自然肢体一样运转”。他们能够在肘部弯曲,在腕部旋转,并用手指抓握。他说:“但是,当您赋予某人控制这些东西的能力时,直到他们有了触觉,这才是笨拙的。他说,大多数传感器仍然只有基本能力,例如检测电阻或温度当他自己的手触摸到某物时,布朗说:“我感觉到压力,感觉到打滑,感觉到物体是湿的还是干燥的,我都能感觉到它的质地,知道它是粗糙的还是光滑的。科学家们刚刚开始学习如何制作可以检测物体这些细微特征的人造手和手指。布朗说,随着假肢或机器人肢体提供更多的感觉反馈,它们将变得更加有用。但他说,触觉不仅仅是增加灵活性。他说:“这不仅仅是伸手去拿钥匙的能力。” “这也是握住亲人的手并感受到那种情感联系的
能力
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