工控工业电器技术引领假肢革新Faulhaber医疗解决方案打破人机融合的最后一障

在残奥赛事中,现代假肢技术已经达到了令人瞩目的水平。然而,尽管材料进步迅速,如碳纤维等,目前的假肢仍然存在灵活性不足的问题。在一些手部假肢上,可以识别患者肌肉运动并模仿抓握动作,但由于缺乏感觉反馈,患者必须密切注视以避免损坏物体。

假肢技术面临的挑战包括动力源效率低下、控制算法复杂以及缺乏感知反馈。人体肌肉能瞬间产生巨大力量,而同重量的人工驱动系统难以达到相同的效果。此外,由于无法获得自然手臂所具有的柔软性和抗干扰能力,使得现有假肢在执行精细操作时显得笨拙无比。

FAULHABER公司通过其先进驱动装置为假肢提供了恰当力量,让用户能够稳定地抓取物品而不致破坏或掉落。LifeHand项目利用FAULHABER直流微电机,使得拇指和其他手指能够进行精细运动,这是由瑞士洛桑联邦理工学院(EPFL)国际研究小组研制,并由意大利、瑞士和德国多个研究机构合作完成的一项重大突破。

该仿生式的手部假肢配备了传感器,可以通过测量应力来传达触摸信息,从而进一步控制手指活动。这项技术已成功实现了对外界环境的感知,并将这些数据转换成神经信号,以便直接接入大脑,从而使用户能够与真正的手臂媲美。

LifeHand 2项目取得的一个关键成就是实现了临床验证,其测试结果表明患者可以实时感知到物体形状、硬度和质地,并根据这些信息进行正确的抓取操作。Däne Dennis Aabo Sørensen成为首位使用此类设备的人,他在九年前失去了左手,在装上LifeHand 2后,他能够几乎无缝地恢复正常生活。

FAULHABER电机之所以被选用,是因为其转子采用自承式铜线圈设计,小巧紧凑且没有齿槽效应,这对于需要精确操控的小型机械来说至关重要。这种结构使得LifeHand中的每一根骨架都能按照预定的路径移动,无需任何额外调整或修正,即可实现高精度、高速度的运动控制。

这项技术最终证明了一种新的可能性:通过合适的人工智能系统,我们可能会看到更加接近人类本身能力范围内活动力的辅助工具,它们将彻底改变我们对残疾人的看待,以及他们参与社会生活方式。在未来,不仅是物理上的自由,还有情感上的连接也将得到更大的尊重与理解。