轻型机器人腿假肢复制了膝关节踝关节和脚趾关节的生物力学

犹他仿生腿是犹他大学机械工程副教授TommasoLenzi和他在HGN实验室的学生开发的一种用于下肢截肢者的机动假肢，登上了最新一期《科学机器人》杂志的封面。

Lenzi的犹他仿生腿使用电机、处理器和先进的人工智能，它们协同工作，为截肢者提供更大的力量来行走、站立、坐下、上下楼梯和坡道。假肢的额外力量使这些活动更容易，对截肢者来说压力更小，截肢者通常需要过度使用他们的上半身和完好无损的腿来弥补他们处方假肢的帮助不足。UtahBionicLeg将帮助截肢患者，尤其是老年人，走得更远，并达到新的活动水平。

“如果你走得更快，它会为你走得更快，给你更多的能量。或者它会自动适应楼梯台阶的高度。或者它可以帮助你越过障碍，”伦齐说。

Utah仿生腿使用定制设计的力和扭矩传感器以及加速度计和陀螺仪来帮助确定腿在空间中的位置。这些传感器连接到计算机处理器，该处理器将传感器输入转化为假肢关节的运动。

根据实时数据，腿部为关节中的马达提供动力，以协助行走、站立、上下楼梯或绕过障碍物。这条腿的“智能传输系统”将电动机连接到假肢的机器人关节。这个优化的系统会自动适应每项活动的关节行为，例如在自行车上换档。

最后，除了机器人膝关节和机器人踝关节外，犹他仿生腿还有一个机器人脚趾关节，可以在行走时提供更多的稳定性和舒适度。传感器、处理器、电机、传动系统和机器人关节使用户能够直观和连续地控制假肢，就好像它是一条完整的生物腿一样。

发表在《科学机器人》杂志上的一篇论文描述了这条腿最新技术的细节。该论文由犹他大学机械工程研究生MinhTran、LukasGrabert、SarahHood和Lenzi撰写。

Lenzi和该大学最近与假肢行业的全球领导者Ottobock建立了新的合作伙伴关系，以授权UtahBionicLeg背后的技术，并将其带给下肢截肢患者。

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