給3D打印假手裝上攝像頭,，肌電假肢智能抓取85.2％的家用物體

肌電假肢是目前殘疾人使用的相對(duì)高級(jí)的假肢,，它通過骨骼肌中產(chǎn)生的肌電圖（EMG）信號(hào)控制肌電假手,，然而一項(xiàng)更加智能的假肢在3D打印技術(shù)的支持下被研發(fā)出來,。

2018年8月15日,，南極熊從外媒獲悉,，德國卡爾斯魯厄理工學(xué)院（KIT）的研究人員開發(fā)出一種先進(jìn)的五指3D打印假肢，旨在通過智能機(jī)制減輕用戶的認(rèn)知負(fù)擔(dān),。他們的3D打印手假肢集成了傳感器,，先進(jìn)的嵌入式系統(tǒng)，手掌底部的RGB攝像頭和手背上的彩色顯示屏,，可自動(dòng)抓取物體,。

“在機(jī)械設(shè)計(jì)方面，一種自適應(yīng)的,，驅(qū)動(dòng)的機(jī)制被用來讓手指抓取任意形狀的物體,，”研究人員解釋說。 “傳感器系統(tǒng)包括兩個(gè)電機(jī)中的位置傳感器和用于基于視覺的抓取的RGB相機(jī),。板載嵌入式系統(tǒng)通過藍(lán)牙集成傳感器信息,，視覺信息，用戶反饋和狀態(tài)信息�,！�

研究人員表示,，該手部假肢是第一個(gè)將相機(jī)集成在手掌中的裝置。為了確保人性化的外觀,，包括電機(jī),，機(jī)構(gòu)，嵌入式系統(tǒng),，傳感器,，用戶反饋和用戶界面在內(nèi)的完整硬件被集成到普通男性手掌中。 KIT UPro Hand可作為獨(dú)立單元完全啟動(dòng)和控制,，無需任何外部計(jì)算資源,。

假肢外部采用PA2200材料通過選擇性激光燒結(jié)進(jìn)行3D打印，PA2200是功能原型3D打印中最常用的材料之一,。據(jù)研究人員稱,，3D打印被選擇作為一種制造方法，以便使用他們的3D打印手為佩戴者進(jìn)行個(gè)性化生產(chǎn),。手指使用PA2200進(jìn)行3D打印,，以匹配手掌的強(qiáng)度和視覺外觀�,；赥UAT / Karlsruhe機(jī)構(gòu),，通過力分配傳動(dòng)同時(shí)驅(qū)動(dòng)所有四個(gè)手指，拇指由第二馬達(dá)帶動(dòng),。該機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)允許手指在物體周圍自然地成形,。

研究人員進(jìn)行了幾項(xiàng)測(cè)試，使用3D打印的手抓取不同形狀的家用物品,。

通過這些方式,，60個(gè)物體中的85.2％可以從平坦表面成功地抓取，在嘗試抬起信用卡等非常薄的物體時(shí),，發(fā)生了抓握失敗,。

“盡管機(jī)械和嵌入式系統(tǒng)的高度集成，我們的方法受限于傳感器的數(shù)量,，限制了外部傳感器設(shè)置所提出的復(fù)雜控制方案的應(yīng)用,，”研究人員總結(jié)道。 “盡管我們看到一個(gè)更全面的多模態(tài)傳感器系統(tǒng)的集成以及它在半自治控制方案中的應(yīng)用,，作為一個(gè)有前途的未來研究課題,。基于開發(fā)的嵌入式系統(tǒng),，我們計(jì)劃將我們的工作擴(kuò)展到獨(dú)立的假體,，通過集成的計(jì)算能力提供大量的智能抓取支持,。“

編譯自:3ders