記者16日從南開大學獲悉,該校信息技術科學學院青年教師段峰最近專門為空巢老人設計研發了一項科技成果,可以用意念開關電視、撥通電話、操控輪椅等,動用意念就能控制機器手腳為自己做事。
“隨著年事增高,步行困難是老年人面臨的首要問題,世界衛生組織一項調查結果顯示,失去步行能力的老人會在半年內迅速失去其他生活能力。而當前城市多數家庭都是獨生子女,工作也較為繁忙,誰來照顧數量龐大的老年人呢?步行輔助機器人的普及勢在必行。”段峰這樣解釋自己的科研初衷。
段峰介紹說,“多功能步行助力服務機器人”是針對老年人步行特點研制的,雙手握住力柄,身體只需稍稍傾斜,多功能助力輪椅便能識別出你的運動意圖,引領你前往目的地,不僅在轉彎、上坡時提供助力,還能有效躲過途中障礙物。
段峰表示,現有的老年人代步產品大多采用手柄或按鈕控制輪椅移動,比較適合殘疾人使用,老年人反應慢,存在著較大的安全隱患。而“多功能步行助力服務機器人”針對老年人的認知特點,根據實際需要提供助力,實現了零轉彎半徑,大大提高了安全性。
據悉,這項基于機器人技術和醫學技術的發明,是通過一塊貼在人體皮膚上的微小電子芯片來實現的,可用來識別人的意圖,控制電子或機械設備工作,不僅能使殘疾人輕松地使用假手寫字、吃飯、拿物品,使半身不遂患者正常行走并逐漸消除后遺癥,也是多功能老年助力輪椅的技術關鍵所在。
段峰說,人控制肢體運動時,相應指令從大腦以電沖動的形式經過脊髓、運動神經傳給肌肉,致使神經肌肉接頭處的突觸發生電化學反應,使得肌肉產生收縮,同時產生表面肌電信號,人根據自身意識控制不同肌肉產生運動時,相應的表面肌電信號也不同。因此,通過識別人體不同肌肉的肌電信號特征值,可以有效地獲得人的不同意圖,從而支配機器做出相應動作。
據了解,目前采用這一技術的電刺激足下垂治療儀、肌電假手、游戲柄、智能開關等已經進入臨床試驗及產品認證階段,并將于近期申報專利。(張劍)