对于简短的时间来说，Kerry Finn感觉像“终结者”或“六百万美元”。来自犹他州盐湖县的60岁的退休卡车司机，丢失了左腿，从2型糖尿病中丢失了左腿。But last year, he was one of 10 human subjects at the University of Utah to test one of the world’s first truly bionic legs, a self-powered prosthetic limb with a computer processor and motorized joints in the ankle and knee that enable an amputee to walk with more power, vigor and better balance. “If you’ve ever seen ‘The Terminator,’ that’s what it was like,” Finn says about the experience of testing the bionic leg over the standard prosthetic he normally uses. “It made me feel like I could do things I could not do before. Every time I made a step, it was an awesome feeling.”
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更好,更强,更快
Like the bionic limbs on fictional astronaut, Steve Austin, in the hit TV series, “The Six Million Dollar Man,” University of Utah mechanical engineering assistant professor Tommaso Lenzi’s Utah Bionic Leg can make amputees better, stronger and faster, though not necessarily with Austin’s strength to lift cars or run at 60 miles per hour.
相反，Lenzi的真正仿生腿具有传感器，电机，计算机处理器和人工智能，所有这些都与您一起使用的工作，以便在身体上的压力较低的压力，而不是标准假体。这意味着截肢的人，特别是老年人，可以随着新腿走得更远。“如果你走得更快，它会为你走得更快，给你更多能量。或者它会自动适应步骤的高度。或者它可以帮助你越过障碍，“李良说。
这条腿使用了定制设计的力和扭矩传感器，以及加速计和陀螺仪，以帮助确定腿在空间中的位置。这些传感器与电脑处理器相连，电脑处理器感知环境，决定用户的节奏运动、步长和行走速度。基于这些实时数据，它为关节中的马达提供动力，以帮助行走、站立、上楼梯或绕过障碍物。“你每迈出一步，它就会提供动力，并给予一定的踢。它还让我能够一次走两步楼梯，”芬恩说。“有了这条腿，我的残肢就不那么紧张了。你不必那么努力工作。这也为身体减轻了很多压力。”
一半的重量
同样重要的是，腿部被设计为大约六磅，其他仿生腿的重量的开发的一半，对于大型人口的巨大的人群或者像芬兰人那样，对血管疾病失去了较低的肢体。“需要这些仿生腿的人是通常是最有限的人 - 老人，”Lenzi说。
虽然假肢主要由铝和钛制成，但其轻巧的结构更多地是由于“所有元素一起发挥作用”的腿部设计，Lenzi说。“我们有一种独特的系统设计方法。”
例如，这条腿使用了一个智能传输系统，将电机连接到关节上。这个优化的系统直观地知道用户想做什么活动，并自动适应它，就像在自行车上换挡。这条腿还使用更小的电池来驱动内置在腿上的马达。
伦齐和他的团队刚刚获得了政府的资助，用于研究这条腿如何让用户移动得更好、做得更多。该团队还将研究如何设计假肢，通过跟踪人体残肢的肌肉活动，更好地预测用户的动作。“走路的能力对你的生活至关重要，能够追求你想做的任何事情。如果连站起来都很痛苦，而走路意味着害怕摔倒，你就不能继续你的生活，你就被困在家里，”伦齐说。“这是为了让所有人都能使用仿生学，而不仅仅是那些年轻和高性能的人。”
来源:犹他大学
