【科學時報】“善解人意”的機器人型假肢問世

　　當主人發出“內轉”、“外轉”等口令或者作出相應的“想象思維”時，機器人假肢能“心領神會”，做出如人所愿的動作，特別是當人將佩戴在頭部的激光傳感器的光束指向要操作的隨機目標時，機器人型假肢的手部就會向該目標準確移動——近日，一種新型的機器人型假肢樣機在青島問世，這種機器人假肢可以采用腦電、語音和按鍵3種方式進行聯合控制，使假肢各關節可實現同時動作、將手部移向目標。腦電、語言或按鍵控制方式可以任意切換，方便佩戴者在不同場合采用合適的方式進行操控。

　　這項名為“機器人假肢與生物信息融合控制方式的研究”是由山東科技大學承擔的山東省科技發展計劃項目、青島市科技計劃項目。課題組經兩年攻關，在我國高端假肢實用化技術研究領域實現突破，在生物信息融合控制機器人假肢的相關理論和應用上獲得創新成果，為肢體殘疾人康復服務的關鍵技術研究作出重大貢獻。山東省科技廳組織的鑒定委員會一致認為：具有這種綜合功能的機器人型假肢屬于國內首臺，其綜合技術在同類研究中達到國際領先水平。

　　據課題負責人樊炳輝介紹：“肩離斷”殘疾人由于整個上臂缺失，難以利用其他部位的信號來驅動繩索或肌電控制的機械假手，因此，“肩離斷”殘疾人現在使用的假肢幾乎都沒有生理功能代償作用。在假肢研究中引入機器人、生物信息與模式識別、人工智能等技術，可以徹底摒棄過去對多自由度假肢只能進行串行作業的工作方式，使其可以在多種生物信號控制下實現示教再現和對隨機目標的操作。新型假肢關鍵技術的突破，可為“肩離斷”上肢殘疾人提供一種可行的多自由度功能代償假肢，也可為胳膊不能動的癱瘓病人或其他患者提供基本的生活料理服務。

　　該機器人型假肢具有獨特的、非常實用的可對隨機目標實現操作的功能。假肢定位系統采用激光傳感器對隨機目標進行距離檢測，用三維姿態傳感器對佩戴者視線的三維空間角度進行姿態檢測，以實現實時對隨機目標的三維空間定位，然后借助先進的智能控制理論與控制方法，將假肢的手部引導向需要操作的目標。

　　該項目研制的機器人型假肢的腦電信號和語言信號的識別與控制系統，具有辨識率高、響應命令快、控制靈活、可擴展性強、智能化等特點，系統具有很好的可擴展性，允許實驗或增添更多的控制方式。