西安交大學子研發可“意念控制”假肢

　　目前市場上的智慧假肢可以實現手掌簡單的開闔，造價昂貴，多則人民幣四十多萬元，少的也在兩萬元左右。西安交通大學機械專業大四學生王薈晅和學妹伊小蝶、學弟嚴育豪研製了一款可佩戴的智慧假肢，基於移動終端和生物反饋的智慧倣生康復手項目，可跟隨佩戴人的“意念”做出動作，造價僅千元。前不久，他們的這一成果獲得了西安交大“騰飛杯”課外學術科技競賽三等獎。

　　王薈晅是西安交通大學機械專業一名大四學生。2018年，大三的王薈晅加入了“雲觀醫療公益團隊”，接觸了漸凍人和無法表達心聲也無法控制肢體的腦卒中等患者。他們的痛苦牽動著王薈晅。

　　“這個研發項目的初衷，其實就是源於對那些身體行動不便的患者的關愛和挂懷。”王薈晅介紹説，她和團隊研發的智慧假肢，主要由用3D材料列印組裝的假肢、電池、腦電頭帶和肌電臂環這四部分組成——其中，腦電頭帶相當於一個啟動裝置，肌電臂環負責檢測肌電，採集信號，再通過肌電控制假肢。將頭帶、臂環戴好後，這款假肢可跟隨佩戴人的“意念”做出動作。

　　信息與計算科學專業的大三學生伊小蝶介紹説，列印手臂花費不到200元，其他元器件都是從別的實驗廢舊器材中拆下來的，造價並不高，這款模型整個花費一千多元。“希望未來該技術可用於假肢等醫療救治中。”

　　據了解，隨著老年化進程加快，腦卒中患者數量持續上升。上升的運動功能障礙患者數量推動術後康復市場不斷擴大，有限的康復場所與設施顯然難以滿足此類需求，而現有産品技術也極大地限制了康復效果。王薈晅表示，因此西安交大Rockers團隊將自主研發價格親民、技術理念先進、效果佳、應用場景廣泛的假肢和康復設備作為目標，致力於打造腦-肌協同控制的軟體康復手將人工智能應用於康復領域，為腦卒中後患者提供手部運動能力康復和動作輔助的整體解決方案。“市場上常用的康復手套，往往是基於壓力感測器的，而我們設計假肢採用腦電和肌電信號協同控制的方法，通過對患者的運動意圖檢測及肌電信號處理進行模式匹配訓練，可以使患者獲得和控制本來的手一樣的良好體驗。這也是我們産品的一大創新點。”王薈晅介紹，他們最終希望實現腦-肌-終端協同控制——精準高效的運動意圖捕捉演算法：準確判別腦電運動意圖和肌電控制肢體動作，實現對假肢動作控制意圖的預測、識別及分類等功能，準確高效地幫助殘疾人實現肌肉電信號對康復手套的控制，完成生活必需功能。

　　“我們模型整個下來只花了1000多元，也非常輕巧。”王薈晅告訴記者，目前他們正在進行進一步的優化，希望從佩戴舒適度、工業設計的美觀性等方面進行提升，也許有朝一日小小的團隊可以為患者呈現最舒適、美觀、便攜的康復産品。（記者 姜泓）