美国军方研制新型机械假肢:具有感知能力

发布时间:2022-10-01 05:16:46 来源:华体会体育app下载手机版 作者:华体会全站登录官网

  在实验中,已经瘫痪十年多的内森(Nathan)成功地感觉到有人在触摸他的“手”。这不禁让人想起电影《星球大战V:帝国反击战》中的情景,卢克·天行者在失去手臂之后,获得了一个具有感知能力的机械假肢。

  这种新型机械手的原理是,利用植入大脑感觉皮质上的微电极阵列,机械手上的力量感受器能够将反馈转变成电信号,再传递给大脑。这些微电极还能够探测到从大脑发出的电信号。这意味着,使用者不仅能控制机械手的动作,而且能感觉到手指所触摸到的东西。

  迈阿密大学和美国国防部先进研究项目局(DARPA)的科学家开发了这项技术。负责该项目的贾斯汀·桑切斯(Justin Sanchez)在近日的一次会议上进行了介绍,他说:“利用先进的技术,机械手指尖上受到的力量信号可以被翻译成电信号,并直接刺激大脑里的感觉神经元,因此,内森只通过大脑就可以感觉到机械手触摸到什么东西。”“通过神经技术,我们正在开启自主体验的全新世界。”他补充道。

  神经技术研究是DARPA的“革命性修复术”(Revolutionising Prosthetics)计划的一部分,其目的是帮助失去肢体或者瘫痪的患者。通过这项新技术,使用者可以用接近自然的想法来控制机械手臂,做出握手甚至挥拳的动作。为了更进一步,桑切斯决定利用这些微电极制造出模仿触觉的电信号。在脊髓受伤之后,内森便进入瘫痪状态,他成为第一位接受这项技术的人。桑切斯说:“通过大脑进行控制的假肢正显示出巨大的前景,但是,如果大脑不能接收到传递回来的反馈,那就无法达到进行精确动作所需的控制水平。通过将机械手的触觉直接连接到大脑,这项工作显示了无缝连接的生物恢复技术,接近自然的功能。”对内森的测试表明,他能感觉到是哪根机械手指受到了触摸,即使是在眼睛被遮住的情况下。“

  有的时候,研究团队不是触摸一根手指,而是决定触摸两根手指并且不告诉他,”桑切斯说,“他的回答是,是不是有人想要跟他开个玩笑。这个时候我们就能确定,他确实通过机械手获得了近乎自然状态的感觉能力。”

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