截肢者的智能人工手将用户和机器人控制融合在一起

EPFL的科学家们正在开发新的方法来改善对机器人手(尤其是截肢者)的控制，该方法结合了单个手指的控制和自动化功能，以改善抓握和操纵。这个神经工程学和机器人学之间跨学科的概念证明已在3名截肢者和7名健康受试者上成功进行了测试。结果发表在今天的《自然机器智能》上。

该技术融合了来自两个不同领域的两个概念。机器人手控制以前从未实现过将它们一起实现，这为神经修复术中共享控制的新兴领域做出了贡献。

从神经工程学出发，一个概念涉及从被截肢者的树桩上的肌肉活动中解开预期的手指运动，以实现手指对假手的单个手指控制，这是前所未有的。另一个来自机器人技术，允许机器人的手帮助握住物体并保持与物体的接触，以进行稳固的抓握。

“当您将一个物体握在手中并开始滑动时，您只有几毫秒的时间做出反应，”负责EPFL学习算法和系统实验室的Aude Billard解释说。“机械手具有在400毫秒内做出反应的能力。在整个手指上都装有压力传感器，它可以在大脑实际感知到物体正在滑动之前做出反应并稳定该物体。”

共享控制如何工作

该算法首先学习如何解码用户意图并将其转化为假手的手指运动。被截肢者必须执行一系列手部动作才能训练使用机器学习的算法。放置在截肢者树桩上的传感器检测肌肉活动，该算法可获知哪些手部运动与哪些肌肉活动方式相对应。一旦理解了用户的预期手指运动，该信息就可以用于控制假手的各个手指。