美国犹他州大学:利用人工智能技术 让智能假肢做出完美的步态

犹他州大学的研究人员已经制造了一种腿部假肢的原型,它可以预测和响应使用者的行动,提供非常自然的步行步态,改善整体平衡和行走力量。

作者: Time-doo 来源: Time-doo 2019-11-04 11:23:51

动力假肢设备往往很重,并且在理解其用户的需求方面不是很智能。例如,腿部假肢必须弯曲关节以匹配人想要做的任何事情,无论是坐着,站着,还是走上一段楼梯。此外,为了感觉自然并提供流畅和高效的运动,动力假肢必须在每一步都恰到好处地控制其电机的激活时间。


现在犹他州大学的研究人员已经制造了一种腿部假肢的原型,它可以预测和响应使用者的行动,提供非常自然的步行步态,改善整体平衡和行走力量。


该设备依靠定制的力和扭矩传感器,以及现成的陀螺仪和加速计,以了解腿部在任何时候都在做什么。一台机载计算机使用人工智能算法评估这些数据,以确定这个人正在用腿做什么,以及他们处于什么样的情况;例如,他们是试图从椅子上站起来,还是在楼梯上走另一步。


基于以上预测,驱动踝关节和膝关节的马达被激活以匹配用户的意图并持续提供最佳平衡。


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该机械腿主要由铝和钛,轻金属构成,使整个设备的重量约6磅(2.7公斤),另外,小电池也有助于减轻其重量。


到目前为止,在早期的测试中,机械腿展现出了令人惊喜的性能,让使用者行走时对残肢的刺激较少,并给他们提供了其他假肢无法实现的行走步态。此外,一些研究参与者是老年人,新的假肢允许他们以一种他们不能再走的方式行走,因为传统的动力假肢通常是为更年轻、更强壮的人设计的。


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犹他州大学 人工智能 智能假肢

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