智慧型仿生腿

智慧型仿生腿(假肢)是一種能夠很好代償下肢殘缺者基本功能的機械電子裝置，集信息、電子、控制、生物醫療、材料、能源以及機械技術為一體。智慧型仿生腿可以幫助殘疾人恢復生產能力，使殘疾人自力更生，為社會減輕經濟負擔，促進社會的穩定和繁榮。目前，它已經成為許多已開發國家康復醫療領域的研究熱點。

基本介紹

• 中文名：智慧型仿生腿
• 原理：人工智慧科學原理
• 材料：鈦和石墨
• 優勢：感知外界環境變化的能力

工作原理

智慧型仿生腿是用鈦和石墨製成的技術奇蹟，採用人工智慧科學原理，在假肢膝關節系統中組合了模仿人腦指揮身體器官行動的必要模組，使該膝關節具有“感知外界環境變化的能力”，“分析判斷現實情況的能力”，“操縱其他器官的能力”，“反饋操縱結果的能力”，充分模仿了人類感覺器官採集信息，大腦分析歸納整理信息，肢體服從大腦指令進行行動的能力，使該膝關節可以迅速感知地面狀態，行走速度，並且實時作出調整以適應路面狀況和行走要求。

通過安裝在仿生腿上的感測系統獲取人體行走過程中的步態信息，並將信息傳給微處理器，微處理器據此信息調節膝關節處的智慧型阻尼器，改變仿生腿步態，從而實現對健康腿步態的實時、準確跟蹤。

套用範圍

智慧型仿生腿產品套用於下肢殘缺者，可以非常逼真地模仿殘疾人健康腿的步態，使殘疾人行動自如，幫助殘疾人建立自信，恢復活動和勞動能力。
步態綜合測試平台可用於對行走有問題的病人進行步態矯正，並可用於仿人機器人的研究與開發。

市場分析

目前中國內地下肢殘缺者約有35萬人，每年新增約1.57萬人，其中有大約三分之二的殘疾人還沒有安裝假肢。原因有兩方面。經濟方面：由於國內假肢行業技術薄弱、資金短缺導致國外先進的假肢產品大量占領國內市場，價格昂貴；性能方面：中國國內假肢行業目前銷售的假肢功能簡單、不具有自適應性。隨著經濟的高速發展以及小康社會的加速實現，下肢殘缺者的經濟實力會大大增強，對生活質量的要求會快速提高，因此下肢殘缺者對價格合理、功能強大的智慧型仿生腿的需求將會是巨大和迫切的。

科學研究

C-Leg®智慧型仿生腿—世界上首例套用“人工智慧”科學的仿生智慧型假肢

2006年5月在德國萊比錫國際展覽會上的亮相的新版C-Leg®智慧型仿生腿採用了人工智慧科學的原理，套用整合計算機科學，仿生學，力學，機械學等一系列相關學科的內容，不僅可以實現普通假肢代償下肢站立行走的功能，保證行走的穩定性、安全性和動態性能，而且，由於“人工智慧”科學原理的套用，它突破了機械產品的局限性，具有“思考”和反饋的功能，可以更好地配合人體的功能需求，就象截肢者原有的肢體從新生長出來一樣。

為了幫助傷殘士兵儘快恢復，美軍研發了價值五萬美元的“電腦義腿”（也譯作智慧型仿生腿）。這是用鈦和石墨製成的技術奇蹟，由德國奧托博克公司製造。美國沃特·里德陸軍醫學中心的技師負責設計“電腦義腿”的電路程式。這種裝在人體膝關節處的電腦微處理器，每秒可做50次計算，配合使用者的步態變化隨時做出調整。

2015年5月，據《大眾科學》報導，在過去一年多的時間裡，研究人員一直在測試由大腦控制的仿生義肢。這種技術是通過在肌肉組織中植入微型感應器發揮作用，感應器會通過無線方式從大腦向義肢傳播電子脈衝，並且不存在任何不自然的滯後性。測試人員表示，修復技術會使穿戴者利用此前被忽視的肌肉，而且據研究，這種仿生義肢還可以促進肌肉生長，並且限制甚至停止肌肉退化。