多了觸覺,機械手臂表現更加提升

多了觸覺,機械手臂表現更加提升
作者 Alan Chen

多了觸覺,機械手臂表現更加提升

近期,美國匹茲堡大學神經復原工程研究所發表研究,若在大腦控制的機械手臂安裝模擬觸覺機制,可讓操作者移動物品的速度快一倍。這項研究對義肢發展是重大突破。

一般人對每天端起熱咖啡喝幾口這個動作,感到理所當然。但由於大腦可透過皮膚、肌肉和神經,感應到咖啡杯的重量及溫度,並立刻調整力道和角度,才讓人好好喝咖啡,且不會潑得滿桌子都是。但對使用義肢或受傷喪失觸覺的人來說,光這簡單動作,就需要經過長時間訓練,因他們無法感應杯子的溫度和重量。

實驗中,團隊與車禍脊椎受傷雙手癱瘓的受試者合作。受試者在先前的實驗就在腦部及脊椎植入許多微型電子感應器,讓他可用大腦操作機械手臂。這次團隊嘗試將模擬的觸覺訊號加入機械手臂,讓受試者摸到物品後出現「觸覺」。

「我己經習慣沒有觸覺的操作方式,但有觸覺的時候,感覺我適應得非常快,雖然那『觸覺』跟真的差有點多,像一股壓下去的力量,跟一點搔癢感。」受試者 Nathan Copeland 表示,「但是練習過程中,即使觸感有點怪怪的,但仍可幫助我更快完成挪動物品的動作,比起完全沒有觸覺還是好很多。」

團隊指出,沒有施加電子觸覺的情況下,受試者需要 20.9 秒完成移動物品。加入觸覺後,速度加快到 10.2 秒。

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由於先前的研究是針對從大腦植入電子感應器,並施加電子訊號,可讓原受試者透過機械手臂重新感受到物品。這次研究更進一步,讓模擬的電子訊號更貼近真實觸感。

「目前我們還需要更多時間,研究如何把模擬觸感變得更真實。」論文共同作者 Robert Gaunt 博士表示,「透過這項研究,我們希望讓這項技術普及到需要的人,讓所有人都擁有正常的行動能力。」

也許不久的將來,人們就不用這麼害怕癱瘓和截肢造成的後果了。
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