在科技的不斷探索中,一款新型的仿生手為手部截肢者帶來了前所未有的福音。這款由約翰斯·霍普金斯大學(xué)工程師研發(fā)的仿生手,其抓握能力與真實人手無異,無論是柔軟的毛絨玩具還是堅硬的金屬水瓶,都能輕松應(yīng)對。
傳統(tǒng)的機械手往往存在局限性,要么硬度過高,難以適應(yīng)不同材質(zhì)的物品,要么過于柔軟,缺乏必要的穩(wěn)定性。而這款混合設(shè)計的仿生手,則巧妙地結(jié)合了剛性與柔性,為使用者提供了更為自然、靈活的抓握體驗。它不僅能夠根據(jù)物體的形狀和材質(zhì)調(diào)整抓握力度,還能確保在抓取過程中不會損壞物品或失手。
據(jù)該研究的負(fù)責(zé)人、生物醫(yī)學(xué)工程師斯里拉瑪納·桑卡爾介紹,他們一直致力于研發(fā)一款能夠真正模擬人手運動和觸感的仿生手。這款仿生手的設(shè)計初衷,就是希望截肢者在使用時能夠感受到如同自己手一般的自然與舒適。??柋硎荆骸拔覀兊哪繕?biāo),是讓使用者能夠安全、自如地使用這只手,即使在與親人親密接觸時,也不必?fù)?dān)心力度過大?!?/p>
這款仿生手通過前臂肌肉信號進(jìn)行控制,其內(nèi)部骨架采用3D打印技術(shù)制造,結(jié)合橡膠狀聚合物材料,使得手指不僅具有足夠的強度,還具備了一定的柔韌性。手指上還配備了三層觸覺傳感器,這些傳感器模擬了人類皮膚的分層結(jié)構(gòu),使得仿生手不僅能夠感知觸碰,還能識別物體的形狀和材質(zhì)。
在實驗中,這款仿生手展現(xiàn)出了驚人的精準(zhǔn)度和穩(wěn)定性。它能夠識別并穩(wěn)穩(wěn)拿住15種不同類型的物品,包括柔軟的毛絨玩具、易碎的洗碗海綿,以及堅硬的金屬水瓶和菠蘿等。整體操作準(zhǔn)確率高達(dá)99.69%,這一數(shù)據(jù)無疑證明了其卓越的性能。在測試中,仿生手僅用三根手指就能穩(wěn)穩(wěn)拿起裝滿水的塑料杯,而不會對其造成任何擠壓變形。
這款仿生手的每個充氣軟關(guān)節(jié)都可以通過前臂肌肉進(jìn)行操控。結(jié)合先進(jìn)的機器學(xué)習(xí)技術(shù),它能夠提供更逼真的觸覺反饋,使得使用者在抓握物品時能夠感受到更為真實的手感。這一設(shè)計無疑為手部截肢者帶來了更為自然、舒適的使用體驗。
隨著這款仿生手的不斷推廣和應(yīng)用,相信它將為更多手部截肢者帶來生活的便利和心靈的慰藉。這一科技創(chuàng)新成果,無疑是人類在仿生學(xué)領(lǐng)域取得的又一重要突破。