麻省理工學(xué)院和上海交通大學(xué)的工程師們開發(fā)了一種假手， 它能精確地給單個手指充氣以抓住物體，同時還能為用戶提供觸覺反饋。 麻省理工學(xué)院表示，全世界每年有超過500萬例上臂截肢手術(shù)。

盡管許多截肢者可能不得不使用靜態(tài)的假肢，但最近在鉸接式機器人假肢和感覺反饋方面的進(jìn)展，使一些設(shè)備得以商業(yè)化，這些設(shè)備可以接收殘余的肌肉信號并將其轉(zhuǎn)換成手部動作。但這種技術(shù)可能很重，而且成本很高。

來自麻省理工學(xué)院和上海交通大學(xué)工程團隊的軟體假肢據(jù)說重約半磅(約225克)，部件總成本約為500美元，使其有可能更加實惠，也更容易使用。新系統(tǒng)中的手指是由一種名為EcoFlex市售柔軟彈性材料制成的，其中嵌入了類似骨頭的纖維段。這些都連接到一個3D打印的支架上，形狀像人類的手掌。

麻省理工學(xué)院的裝置沒有安裝電機來控制每個手指模塊，而是利用一個小泵和用戶腰部的閥門(以保持假體本身的重量)，精確地給手指充氣，形成特定的形狀。而這個氣動系統(tǒng)是通過連接在用戶肢體上的EMG傳感器控制的。利用計算機建模，研究人員設(shè)計了一個控制器，將手指充氣成類似于五種常見的抓握動作，包括捏住、握拳和捏住手掌。

然后用一種將肌肉信號轉(zhuǎn)換為這種抓握類型的算法對控制器進(jìn)行編程，以完成常見的任務(wù)，如拿酒杯，傳感器采集的肌肉信號被控制器轉(zhuǎn)換為合適的壓力，然后每個手指被泵充氣，以形成所需的抓握形狀。該團隊還在每個指尖上安裝了一個壓力傳感器，然后將它們?nèi)窟B接到用戶殘肢的特定區(qū)域，以提供實時觸覺反饋。

兩名志愿者接受了訓(xùn)練，讓他們在腦海中想象五種常見的抓握方式時收縮手臂上的肌肉，然后負(fù)責(zé)進(jìn)行手工力量和靈活性測試，例如堆疊跳棋、用筆寫字、拿起脆弱的物體和舉起重球。志愿者們報告說，麻省理工學(xué)院的系統(tǒng)在大多數(shù)任務(wù)中與市售剛性假肢一樣好，甚至更好。

其中一名志愿者在日常使用中有效地展示了該設(shè)備，他能夠掌握諸如錘子和鉗子之類的東西，使用柔軟的假肢吃蛋糕和 蘋果 等食物，甚至與人握手。在蒙住眼睛的情況下，志愿者還能夠確定哪根手指被研究人員觸摸過，并識別放在手中不同大小的瓶子。

該設(shè)計已經(jīng)申請了專利，并且在潛在的商業(yè)化之前繼續(xù)改進(jìn)傳感能力和運動范圍。

關(guān)鍵詞： 麻省理工學(xué)院 截肢手術(shù) 假手 傳感器