中国桂林电子科技大学的研究人员开发了一套视觉集成假肢系统,可自动调节握力,让截肢者使用假手更直观。
![]()
目前的假肢可通过肌电图(EMG)传感器检测用户的抓取意图,但难以判断所需的握力大小。这导致用户在完成简单任务(如握鸡蛋vs握水瓶)时需反复斟酌,要么怕捏碎物品,要么担心拿不稳。
因此,研究团队决定消除这种“猜度”:将机器学习、摄像头和传感器结合,提升假手的握力控制精度。
“我们希望让用户无需思考如何控制物体,只需专注于要做的事,实现真正自然、直观的交互,”团队在1月20日的新闻稿中表示。
一、AI+视觉:精准拿捏不同物体
每年约有5万美国人接受截肢手术,他们常因失去手部功能难以完成日常任务。假肢技术的一大难点是为不同物体校准握力——用户需手动平衡力度,既要握紧瓶子,又不能捏碎鸡蛋。
研究团队开发了一套机器学习驱动的识别系统,可实时调节假肢握力:
预先为日常物品(如笔、钥匙、鸡蛋)建立“握力需求数据库”;
假手指尖安装压力传感器,掌心配备摄像头;
结合前臂EMG传感器检测肌肉信号,摄像头识别物体后,AI算法自动匹配所需握力。
“肌电图信号能清晰传达抓取意图,但无法回答‘需要多大力度’这个关键问题,通常需要复杂的训练或用户校准,”李华说,“我们的方法是把‘力度多少’的问题交给视觉系统解决。”
用户只需专注于“拿起杯子”这个动作,无需计算“该用多大劲”。测试显示,系统可精准处理罐装饮料、鸡蛋、U盘等不同硬度的物品。
二、未来升级:触觉反馈打造“双向交互”
研究团队计划为系统加入触觉反馈功能,构建“双向沟通桥梁”——通过额外的肌电信号,将物理触感反馈给用户,让假肢从“执行动作”升级为“模拟真实手部的直观连接”。
最终目标是帮助用户恢复精细动作能力,比如扣衬衫纽扣、剥水果。团队表示:“我们最期待且当前专注的,是让假肢用户能无缝、可靠地完成日常精细动作——轻松系鞋带、扣纽扣,无需刻意计算力度就能拿起鸡蛋或水杯,自然地剥水果或给家人递盘子。”
该研究成果于1月20日发表在《纳米技术与精密工程》期刊上。
特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.