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智能假肢的概念是什么?在线等!
C-Leg®智能仿生腿—世界上首例应用“人工智能”科学的仿生智能假肢
2006年5月在德国莱比锡国际展览会上的亮相的新版C-Leg®智能仿生腿采用了人工智能科学的原理,应用整合计算机科学,仿生学,力学,机械学等一系列相关学科的内容,不仅可以实现普通假肢代偿下肢站立行走的功能,保证行走的稳定性、安全性和动态性能,而且,由于“人工智能”科学原理的应用,它突破了机械产品的局限性,具有“思考”和反馈的功能,可以更好地配合人体的功能需求,就象截肢者原有的肢体从新生长出来一样。
一、C-Leg®为什么被称为“智能”假肢
人工智能学科是上个世纪中叶兴起的学科,经过半个多世纪的发展实践,已经取得了长足的进展并且在广泛的领域进行了实践应用。人工智能的目的就是让各种各样的机器象人一样思考,具有“智慧”,模仿人类大脑的功能指挥操纵身体的其他器官,作到“知行”合一。
C-Leg®智能仿生腿就是采用这样的科学原理,在假肢膝关节系统中组合了模仿人脑指挥身体器官行动的必要模块,使该膝关节具有“感知外界环境变化的能力”,“分析判断现实情况的能力”,“操纵其他器官的能力”,“反馈操纵结果的能力”,充分模仿了人类感觉器官采集信息,大脑分析归纳整理信息,肢体服从大脑指令进行行动的能力,使该膝关节可以迅速感知地面状态,行走速度,并且实时作出调整以适应路面状况和行走要求。
二、C-Leg® 的“智能”到什么程度
人的眼睛在物体突然出现的时候,要花0.05秒才可以看清物体的轮廓;而C-Leg®智能仿生腿的膝角度传感器和踝关节力矩传感器就是该膝关节的感官系统,它们以每秒50次的速度采集指挥行走系统的信息,相当于每0.02秒采集一次信息。
中央微处理器相当于人脑,实时接受以这样的速度采集的信息,并根据这些数据判断假肢小腿摆动的速度和位置,以及从假脚足跟触地到前脚掌负重蹬离地面时的扭力和支撑状态,分析关节需要作出的反应,并将指令传达给C-Leg®内部的伺伏电机。
伺伏电机宛如神经系统,可调节液压缸内的液压阀以便在适当的时候提供适当的阻尼,实时改变小腿摆动的速度,保证膝关节在站立行走过程中的稳定和安全。
液压缸协同其他部件模仿肢体活动,根据伺伏电机下达的阻尼大小的命令指挥调整关节摆动的速度以确保其运动可以根据步幅和步频进行动态的控制;同时安装在连接管内的力矩传感器收集的数据确保站立时的关节阻尼调节随时适应关节的状态,保证假肢在整个行走站立过程中最大限度的稳定性和安全性。
长效锂电池提供生命的动力,电能可以重复充满,一次冲满电的使用时间大约为40到45个小时, 如果使用者忘了充电,在电池电量即将耗尽的时候,智能仿生腿会以震动或蜂鸣的方式报警,断电时关节会自动转换到安全模式直到重新充电,充电方式非常方便。
整个这套体系的功能不管快行还是慢走、不论是活动还是静止都在进行。C-Leg®智能仿生腿监测行走的每一步,会综合考虑所有测量数据的方方面面以适应任何一种情况,然后连续不断地回应使用者的需求。这就意味着不论是走楼梯、上下斜坡,还是应对不同的路况,使用者不用再集中精力控制假肢,而能节省体力和精力做自己想做的事。
如此卓越的功能使C-Leg® 智能仿生腿诞生至今已经获得了诸多重要的国际奖项,如“奥地利国家创新奖”(Austrian State Award),“德国设计俱乐部”(Deutscher Designer Club)银奖,以及2006年在日本获得的“卓越设计奖”(Good Design Award)等,这些奖项表明,C-Leg®智能仿生腿是高科技、革新功能和完美设计的结合。
C-Leg®智能仿生腿,是当之无愧的“智能”的假肢,可以帮助截肢者的生活重新焕发光彩。
打听 一下,BrainCo强脑科技研发的智能仿生手如何呢?
BrainCo强脑科技的智能仿生手是脑机接口技术与人工智能算法高度整合的高科技产品,外观很有科技感,日常活动如握手、抽纸、用键盘打字等都没有问题,熟练之后还可以泡咖啡,写毛笔字等等。另外,使用者还可以感知假肢手抓握的尺寸和力量,体会重“掌”生活的快乐。相比以往的假肢,这个产品的使用对于残障人士来说更灵活便捷。
装假肢要注意什么?
假肢就是用工程技术的手段和方法,为弥补截肢者或肢体不完全缺损的肢体而专门设计和制作装配的人工假体,又称“义肢”。它的主要作用是代替失去肢体的部分功能,使截肢者恢复一定的生活自理和工作能力。其适用对象是因疾病、交通事故、工伤事故、运动创伤等原因的截肢者。
制作假肢的材料主要是铝板、木材、皮革、塑料和金属机械部件。一个良好的假肢必需具备功能好、穿用舒适方便、轻便耐用和外观近似健肢等条件。在我们所有使用的诸多假肢中,根据其使用的目的、部位、以及假肢的控制系统,有许多不同的分类和名称,以下将经常使用的和比较先进的假肢做一简要的介绍。
(1)装饰性上肢假肢:这种假肢没有从事工作和生活自理的功能,主要作用是弥补上肢外观和维持肢体的平衡。主要用于上臂高位截肢和肩关节离断、肩胛带离断者。
(2)工具手:是专为上肢截肢者设计制作的,主要由两大部分组成。一是安装在残肢上的臂筒,臂筒被固定在残肢上,臂筒的末端有工具衔接器。二是各种各样劳动工具和生活用 具,如锤子、螺丝刀、挫刀、多用途钩子等劳动工具,牙刷、匙子等生活用具。通过衔接器,可以根据需要随时更换各种工具和生活用具,在一定程度上恢复病人的工作能力和生活自理能力。但是工具手没有人的正常肢体外形,使用范围也很受限制。
(3)牵引式机械假手:这种假手又称为机动假手和机械假手,是人手的一种替代物。这种假手是靠使用者自身残肢和健肢的协调动作,带动牵引索,操纵并控制假手的张开和握 住,实现抓握提取物件的动作。这种假手主要适用于前臂和上臂残缺者。由于它构造简单,性能可靠,便于掌握,使用方便,价格较低,在国内使用较普遍。
(4)电动假肢;电动假肢是外动力式假肢,它靠小型机电驱动系统来完成假手各关节预定的动作,使伤残者基本上能满足生活自理,以致参加适当的工作。此种假肢适合于前臂甚 至全臂缺损者使用。
电动假肢是由机电驱动系统、控制系统、壳体三部分组成。机电驱动系统靠微型电池提供能源,控制系统是靠触压式微动开关来开关电路,发出控制信息操纵机电驱动系统完成动作。壳体则是整个假肢的外形。
(5)肌电假肢:肌电假肢是一种由大脑神经直接支配的外动力型假肢。它是精密机械、微电于技术、材料科学和生理医学等现代高科学技术的产物。这种假肢的控制系统,是由大 脑神经支配肢体肌肉收缩产生运动时发出肌电信号,传达到皮肤表面,控制系统接受信号后驱动微型电动机产生动作。它一般可以完成手指伸屈、手腕伸屈、手腕内外旋转三组动作.它使用时直感性强,仿生效果好,是现代假肢的发展方向,适用于前臀部分缺损的残疾者。
这是目前世界上较为先进的一种上肢假肢,它完全靠体外力源进行驱动。假肢上装有电池,为其运动提供能量。截肢者通过有意识的收缩肌肉,可在残肢皮肤表面产生一种微小的电位差,利用这个电压可以控制假肢的张开、闭合和旋转等功能。
(6)声控假肢:声控假肢是一种由语言作为控制信号的外动力型假肢。这种假肢的特点是人类语言信号多,所以它产生的动作也多,比较容易满足残疾人生活自理的要求。它的优点在于不受截肢患者伤残程度、截肢时间长短等因素的限制,特别适用于上臂、全臂、或双臂以及大腿、双腿截肢的残疾者。但是它的缺点是由于要发出声音控制假肢,容易受到环境因素的限制,另外也容易受到他人语言的干扰。
3下肢假肢
步行是人体下肢最基本的功能,下肢任何平面的截肢(足趾除外)都会给人的步行带来困难。步行姿势不良还会给一个人整体的美感带来极大干扰。因此下肢假肢也是以尽可能恢复人的正常步行姿势为基本目的的。目前下肢假肢可根据下肢不同的截肢平面分为几大类:足踝部假肢、小腿假肢、大腿假肢、和髋关节离断假肢。不论是那一平面截肢后假肢,都能达到支撑身体和步行的目的。
(1)髋关节离断假肢:适合于髋离断截肢患者或大腿残肢过短的患者。
(2)足踝部假肢:适用于足踝部截肢患者。
(3)大腿假肢
泡沫装饰外套,外形逼真,全接触式接受腔,先进的关节设计,步态完美。
(4)小腿假肢
国际上,假肢技术是随着社会和科学技术的进步而不断由低级简单向高级复杂方向发展的,为了提高假肢的实用性能,人们利用了一切可以利用的当代科学技术来制造性能更好的假肢,采用更先进的技术和材料,使之具备更完善的性能。20世纪90年代以来的假肢技术朝着更精密、更舒适和更符合个人要求的高技术方向发展。
我国假肢技术在新结构、新材料、新工艺的研究开发中也取得了一些成果,如肌电假手从20 世纪60年代开始起步,目前已形成一个实用的肌电控制假肢系列,在下肢假肢方面20世纪90年代研制了有液压系统的下肢,研制了用复合材料制成的下肢运动假肢,并进行了电流变液的智能下肢假肢的研究,清华大学研究了采用肌电信号进行路况识别的摆动相控制智能假肢及人体运动图象实时检测;我国目前已开始生产部分钛合金连接件及关节,质量接近国际水平;此外,为边远地区截肢者开发简易小腿假肢已获得成功。但我国假肢总的情况来看,新技术产品较少,在规格、品种、性能质量上与世界行业发展国家相比仍有较大差距,最主要的是缺乏全国性长远的发展规划和有重点的高科技投入。假肢装配需要具有独创应用和发展这些产品的专业知识和能力的专家,应该建设有高层次、高水平的研究和开发的队伍。在高技术假肢产品的推广应用上,重点开发性能好、质量高、能取代进口假肢的“拳头产品”,大胆借鉴、大胆引进国外的新结构、新材料和新工艺,要有计划、有分工、有选择、有重点。我国假肢行业“三
新”的研究和开发应围绕着缩小在生产技术、服务质量方面的差距,努力追赶国际水平。优先解决肢残人需求量大,一般能够支付得起的假肢产品的更新换代,重点开发生产应用面广,便于集中生产、见效快的假肢标准零部件的专项高技术假肢产品;完成骨骼式下肢系统各类关节件、连接件的开发生产,使其现代化假肢产品完全能够国产化;在假脚高技术产品开发方面,在钛合金、碳素纤维复合材料、硅橡胶、热塑板材等新型材料取得突破性进展,个别产品达到与国际同步,促进假肢行业的产业结构化升级。
人工智能的优势和缺点各是什么?
1、人工智能的优势
人工智能软件的主要优点之一是它是高度自编程的。自编程意味着不再需要人工监督整个过程。因此,这节省了时间和人工成本,并因此减少了人为错误。过去,人为错误是任何项目中的重要因素。但是,在人工智能应用中,几乎可以消除人为错误。
人工智能技术的另一个优势是,它可以作为一个集体单元发挥作用。人类形成计算机网络,但是人工智能设备是完全自治的。这意味着一台机器可以同时执行多个任务。此外,借助人工智能技术,可以同时访问整个数据集,而不会出现任何延迟。
人工智能的最大优点是它可以节省大量的人工成本,因为它需要更少的体力劳动和更多的智力劳动。它也可以用于所有类型的任务,包括基于事实的决策而不是基于情感的决策,这对企业的决策非常有利。
2、人工智能的缺点
随着技术的不断提高,这些过程速度和准确性的提高将非常有用,但也可能导致员工减少对人类的依赖,而更多地依赖于计算机。人工意识的最大缺点之一是它会完全破坏人类的机能。
此外,尽管人工智能可能在关键的决策过程中很有用,但它可能会否定人类参与这些讨论的需求。因此,使用AI的一个主要缺点是,决策过程中的某些步骤仍然需要人工。而且,由于没有人为干预,可能会导致错误和偏见,因此不可避免地需要人为干预。
人工智能的另一个缺点是,一旦人工智能发展,对其进行修改就变得超出了人类的可能性。因此,一旦它发展成为一个大型数据库,人们将无法从中删除数据。此外,随着数据库大小的增加,查询的数量也会增加,结果的质量可能会降低。因此,很难预测人工智能将适合哪种类型的查询。
假肢能做到真手一样灵活吗
外观上可以做到很像,但灵活的话现场技术比较成熟的多是只能实现满掌抓握。也有可以每个手指都能单独运动的,但相当来说技术还不是很成熟而且价格比较高。假肢只是辅助肢体残缺伤者的日常生活的自理,跟真手比,灵活性还是有一点距离的。
人工智能 的优点是什么?
你好,人工智能带来的优点有:
1,人工智能可以提供各种各样的应用来服务人类,比如京东和淘宝的智能推荐,无人车的自动驾驶。
2,人工智能可用于完成最困难,最复杂甚至最危险的任务。 我们可以利用人工智能的优势并充分利用它。
3,人工智能可以节省人力资源和提高效率,帮助我们完成单调,重复和耗时的过程。
4,人工智能可以不停地工作,但人们不能这样做。
5,人工智能能够比人们更快地完成复杂的任务,节省大量时间并加快进程,并且人工智能的成本与人力成本相比要低很多。
希望我的回答能够帮助到你
结语:以上就是首席CTO笔记为大家介绍的关于人工智能假肢优势是什么的全部内容了,希望对大家有所帮助,如果你还想了解更多这方面的信息,记得收藏关注本站。