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新闻背景:高科技人体辅助义肢


http://www.sina.com.cn 2006年08月13日12:26 新华网

  新华网北京8月13日电科幻动画片里经常有这样的画面:人坐在巨型机器人里面,用思想和动作来控制机器人。日本筑波大学工程学教授山海嘉之发明的“混合辅助义肢”(HAL)虽然不像动画片里的机器人那么强大,但能通过类似工作原理帮助人搬运重物,或使残疾人能够走路。

  这种人体辅助义肢又称为“外骨架”或“外甲壳”,看上去有点像装在人身上的脚
手架。机械骨架附着在人身上,为骨架提供动力的马达装在人体关节等部位,人体皮肤表面装有侦测生物电流的传感器。背包里装备的计算机通过无线方式传输数据和指令,控制整个系统。

  人想要站立、走路或搬动物体时,大脑会给相应部位的肌肉发出指令,这些神经信号能在皮肤表面产生微弱的生物电流。传感器侦测到这些电流,将信号传送给计算机,计算机再将这些信号“翻译”成为指令,驱动马达使机械骨架做出与人体协调一致的动作。

  这套装置可帮助健康人搬动或背起很重的物体,或使残疾人能够走路。很多残疾人的肌肉无法运动,但大脑向这些肌肉发出正确指令的功能并没有丧失。用传感器侦测大脑神经信号产生的生物电流,就可使人体辅助义肢做出残疾人想要做的动作,使他们能行走甚至上下楼梯。

  这一系统能够根据每个人的行动特点进行自我“校准”。在使用过程中,计算机会记录人的姿势、动作、生物电流信号特征,逐渐对机械骨架的运动方式进行调节,最终使它适合使用者的需求。这种功能也可用于记录一个人例如某位优秀运动员的运动特点,然后根据有关数据用机械骨架来引导其他人做出相同动作,帮助训练运动员。(完)


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