Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

制作“卢克”仿生假肢 - 机器人

今天,FDA批准了Dean Kamen的DEKA Arm的营销,这是一个被称为“Luke手臂”的机器人假肢,在天行者指挥官的着名替换肢体之后 帝国反击战。 (由医疗机器人安装和戳戳/动作图2-1B,如果记忆服务的话。)

根据美国食品和药物管理局的说法,Luke手臂是“第一个可以执行由肌电图(EMG)电极控制的多个同步动力运动的假肢”。手臂支持各种控制输入,包括可以佩戴的无线运动传感器在脚上,EMG传感器,碰撞开关和拉动开关。这些与佩戴者的广泛联系使得卢克手臂可能成为截肢者寻求重新获得对手中物体的精细控制的游戏规则改变者。在退伍军人管理局的研究中,90%的参与者能够执行以前假肢无法处理的复杂任务:使用钥匙和锁,准备食物,自己喂食,使用拉链,刷子和梳理头发。

那些手臂制造商对此有什么看法?我们请DEKA工程师Tom Doyon告诉我们一些今天批准的Gen 3 DEKA Arm:

谁能忘记这一幕 帝国反击战 达斯维德用他的光剑削减了卢克天行者的手?随着电影的关闭,卢克得到了一只机器人手,看起来像原来的手一样移动。嗯,Dean Kamen的DEKA研发公司的一个工程师团队一直致力于让科幻电影魔术成为今天上肢截肢者的现实。在国防高级研究计划局(DARPA)和美国陆军研究办公室(ARO)的赞助下,“Luke”项目(在DEKA内部已知)是为了推进假肢技术而成立的。

DEKA Arm现已进入第三代,采用模块化设计,可配置不同级别的截肢。在其最大配置中,具有10个动力自由度,包括动力肩,肘,腕和手。该手有六个预编程的手柄,可由用户选择。这些把手是Power Grip,Tool Grip,Fine Pinch Open Grip,Fine Pinch Closed Grip,Latele Pinch Grip和Chuck Grip。使用具有专有协议的2.4 GHz无线接口,假肢医师可以根据被截肢者如何控制手臂来配置手臂系统。

开发具有相同尺寸,重量和自然肢体功能的高级假肢并非易事。在开发DEKA Arm时存在许多设计挑战。这些包括开发可配置的非侵入式控制方案,保持臂的重量等同于“原始设备”,并将所有所需功能带入所需空间。

也许开发DEKA Arm最困难的工程挑战就在于此。当你移动手指从桌子上拿起笔时,看看你的手;然后想象一下将电机,机械装置,齿轮和电子装置安装在同一个空间中以实现与手相同功能的挑战。为了将小组的想法变为现实,DEKA设计团队使用实体建模,3D CAD系统,SLS和SLA快速原型系统来快速证明概念,并使用先进的制造技术来构建第一批系统。

DEKA臂是模块化的,因此可以配置为不同级别的截肢。

开发DEKA Arm非常具有挑战性,同时也为所有相关人员带来了回报。他们与许多上肢截肢者密切合作并收到设计反馈。这些有价值的反馈帮助DEKA设计团队快速迭代和改进设计。此外,DEKA团队通过目击测试对象使用手臂直接看到这只手臂对被截肢者生命的影响,这是非常有益的。

卢克天行者的科幻电影世界正在成为今天截肢者的现实。

Tom Doyon电气工程师DEKA Research&Development Corp.新罕布什尔州曼彻斯特[1]本文的内容不一定反映政府的立场或政策,也不得推断官方认可。

不,它看起来不像这样 - 但是。 (哎哟!)

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