美国团队开发集成陀螺仪和加速度传感器的智能假肢

2019-11-03
关注
摘要 加速度传感器、陀螺仪、电机和扭矩传感器,及计算机处理器被集成到重量约2.7千克的钛和铝假肢中,在人工智能的帮助下,这种传感器阵列可使腿部识别其在环境中的位置。

  目前,美国犹他大学的研究人员展示了一款他们所谓的世界上第一批真正的仿生腿之一,早期测试人员将其描述为类似于终结者的体验。这种假肢是由助理教授Tommaso Lenzi领导的机械工程团队开发的,该团队着手开发用于老年截肢者的工具。据了解,团队通过将加速度传感器陀螺仪、电机和扭矩传感器以及计算机处理器集成到假肢中,从而实现了这一目标。一起来了解一下吧。


假肢试用者Kerry Finn与研发团队成员,资料图

  我们知道,为使假肢真正允许截肢者恢复其活动自由,它们需要轻巧、模仿人类腿部的自然力学,并且需要自供电,因此无需电缆。为此,美国犹他大学的研究人员展示这款新型仿生腿。这一设计你不仅不仅可以帮助老年截肢人士恢复活动能力,而且重量轻巧,且可在移动时减轻身体其他部位的压力。

  据了解,Lenzi和他的团队通过将加速度传感器、陀螺仪、电机和扭矩传感器,及计算机处理器集成到重量约为6磅(2.7千克)的钛和铝假肢中来实现这一目标。在人工智能的帮助下,这种传感器阵列可使腿部识别其在环境中的位置,同时还可动态调整以匹配用户的步行节奏、速度和步距。

  也就是说,该新型假肢是通过将电动机连接到人造关节上来实现此目的的。研究人员将这种传输系统的效率,归功于假肢能够动态调整其功率分布,以匹配用户活动的能力。

  Lenzi表示,如果您走得快,它将为您走得更快,并给您带来更多的能量。或者它会自动适应台阶的高度。它还可以帮助您克服障碍。


卡车司机Kerry Finn正在试用这款新型假肢,资料图

  研究人员将这款假肢命名为犹他州仿生腿( Utah Bionic Leg),他们邀请了10名参与者试用他们的假肢。其中一位退休的卡车司机Kerry Finn因患血管疾病而失去了一条腿。在犹他大学的实验室中,这使他一次可以走两步,而且与常规的假肢相比,对其残肢施加的压力也较小。

  Finn表示,如果您曾经看过《终结者》,那就是它的样子。这让他觉得他可以完成以前无法做到的事情。每当他迈出一步时,都会有种很棒的感觉。

  对此,研究小组希望能继续帮助改善腿部的运动,包括如何跟踪残肢的肌肉活动,从而提前预测使用者的运动,这是该研究领域的长期目标。 Lenzi表示,他们希望这些仿生产品将为所有人所用,而不仅仅是那些年轻而又效率高的人。

您觉得本篇内容如何
评分

相关产品

DeNuo 德诺信息 德诺4G倾角传感器 六轴加速度计电陀螺仪传感器 IP67级防水 倾角传感器

DeNuo 德诺信息 德诺4G倾角传感器 六轴加速度计电陀螺仪传感器 IP67级防水 倾角传感器

东方微电 6轴陀螺仪加速度传感器SCHA634-D03 加速度传感器

加速测量范围:±6g 工作温度范围:−40°C~+110°C 电源电压:3.0V~3.6V

Forsense 原极科技 FSS-IMU6132 通用IMU

FSS-IMU6132 是原极科技倾力打造的 6 自由度MEMS 惯性传感器模块。标配输出三轴陀螺仪与加速度信息和高精度姿态角。

PNI Sensor TargetPoint TCM 数字罗盘

TargetPoint TCM 结合了磁力计、加速度计和陀螺仪,可在现实条件下提供无与伦比的性能。它结合了 PNI 的高灵敏度磁感应传感器与最新的高稳定性 3 轴 MEMS 加速度计和 3 轴 MEMS 陀螺仪,可在运动和磁性挑战性环境中提供准确的方向。

enDAQ Vibration Solutions S2-D8D16 振动传感器

新的S2(\mini\)振动传感器除了标准的嵌入式传感器套件(包括陀螺仪、磁强计、压力、温度、湿度和光)外,还配备了两个加速度计。主加速度计的量程为±8g,可提供我们产品套件中最高的灵敏度和最低的噪音。其辅助±16g加速计可用于低功率触发,并有助于提高振动水平。这种模型是振动测试的理想选择。

iXblue OCTANS 3000 航姿参考系统(AHRS)

OCTANS 3000是一款水下测量级陀螺仪和全运动传感器,适用水深达3000米。基于iXBlue’s光纤陀螺仪(FOG)技术输出航向、横摇、纵摇、升沉、转弯率和加速度。

Murata 村田 SCC2230-E02-05 IMU-惯性测量单元

Murata组合式传感器是组合式高性能陀螺仪和加速度计元器件。这些传感器基于Murata成熟的电容性3D-MEMS技术,集成了角速度和加速度传感功能以及灵活的、分开的数字SPI接口。角速度传感器偏置稳定性在 MEMS 陀螺仪中处于领先地位。它对所有机械振动和冲击都有优异的不敏感性。这些元器件具有几种高级自我诊断功能。

ifm 易福门 JD1111 倾角传感器

动态倾角传感器,在许多应用中,倾角传感器在三维空间中会受到快速移动、突然冲击或振动的影响。选择适合此类应用的传感器非常重要。如果基于静态测量原理的传感器达到极限,则使用基于动态测量原理的倾角传感器。,由于三维加速度传感器和三维陀螺仪(IMU)的组合,这些加速度补偿倾角传感器响应时间非常快,即使受到上述影响,也能提供非常稳定的角度值。基于动态测量原理的倾角传感器的典型应用包括轮式装载机、机器人和AGV。

ADI 亚德诺 ADXL316WBCSZ 加速计

亚德诺半导体 (亚德诺半导体)传感器解决方案包括 MEMS 加速度计、MEMS 陀螺仪、MEMS 惯性测量单元(IMUs)、 光学传感器、各向异性磁阻(AMR)传感器、 温度传感器、霍尔效应传感器。

评论

您需要登录才可以回复|注册

提交评论

传神阿堵

传感器行业分析师,主要从事传感器应用,市场分析等领域,现为新利18国际娱乐专栏编辑。

最近发布
查看更多

传神阿堵

传感器行业分析师,主要从事传感器应用,市场分析等领域,现为新利18国际娱乐专栏编辑。

关注

点击进入下一篇

新型光纤加速度传感器可实时监测火车轨道缺陷

提取码
复制提取码
点击跳转至百度网盘