一个轻量级的假肢手,具有19-DOF的灵敏度和人类级别的功能
Hao Yang1, Zhe Tao1, Jian Yang2
1Institute of Humanoid Robots, School of Engineering Science, University of Science and Technology of China, Hefei, 230026, China.
Nature communications
|January 22, 2025
概括
本研究介绍了一种轻量级的19度自由度 (DOF) 假肢手,使用形状记忆合金执行器. 这种先进的假肢手模仿了日常生活活动 (ADLs) 的人类灵敏度.
科学领域:
- 生物模拟机器人机器人技术
- 假肢工程的工程是假肢的工程.
- 材料科学 是一种材料科学.
背景情况:
- 人类手拥有23个自由度 (DOF),对日常活动至关重要.
- 目前的假肢手缺乏足够的DOF,限制了功能.
- 现有的假肢通常很重,不能完全复制手的自然动作.
研究的目的:
- 开发一种具有仿生灵巧性的轻量级假肢手.
- 增强截肢者的假肢设备的能力.
- 改善肢体差异的个人的生活质量.
主要方法:
- 集成38个形状记忆合金 (SMA) 执行器,用于19-DOF控制手指和手腕.
- 实时关节角度传感与SMA执行器的闭环控制.
- 开发用于假肢手的内置电源管理系统.
主要成果:
- 在轻量级假肢手 (0.22公斤) 中实现了仿生 19-DOF 灵敏度.
- 启用了33个标准和6个高级抓取模式.
- 通过SMA执行器控制来模仿人类肌肉功能的系统.
结论:
- 开发的SMA驱动假肢手在灵巧和重量方面取得了显著的进步.
- 这项创新扩大了截肢者可以实现的日常生活活动 (ADLs).
- 假肢手便于标准化测试和现实世界验证先进功能.
