肌電假肢是目前殘疾人使用的相對(duì)高級(jí)的假肢，它通過(guò)骨骼肌中產(chǎn)生的肌電圖（EMG）信號(hào)控制肌電假手，然而一項(xiàng)更加智能的假肢在3D打印技術(shù)的支持下被研發(fā)出來(lái)。

    2018年8月15日，南極熊從外媒獲悉，德國(guó)卡爾斯魯厄理工學(xué)院（KIT）的研究人員開發(fā)出一種先進(jìn)的五指3D打印假肢，旨在通過(guò)智能機(jī)制減輕用戶的認(rèn)知負(fù)擔(dān)。他們的3D打印手假肢集成了傳感器，先進(jìn)的嵌入式系統(tǒng)，手掌底部的RGB攝像頭和手背上的彩色顯示屏，可自動(dòng)抓取物體。

   “在機(jī)械設(shè)計(jì)方面，一種自適應(yīng)的，驅(qū)動(dòng)的機(jī)制被用來(lái)讓手指抓取任意形狀的物體，”研究人員解釋說(shuō)?！皞鞲衅飨到y(tǒng)包括兩個(gè)電機(jī)中的位置傳感器和用于基于視覺的抓取的RGB相機(jī)。板載嵌入式系統(tǒng)通過(guò)藍(lán)牙集成傳感器信息，視覺信息，用戶反饋和狀態(tài)信息。

     研究人員表示，該手部假肢是第一個(gè)將相機(jī)集成在手掌中的裝置。為了確保人性化的外觀，包括電機(jī)，機(jī)構(gòu)，嵌入式系統(tǒng)，傳感器，用戶反饋和用戶界面在內(nèi)的完整硬件被集成到普通男性手掌中。KITUProHand可作為獨(dú)立單元完全啟動(dòng)和控制，無(wú)需任何外部計(jì)算資源。

     假肢外部采用PA2200材料通過(guò)選擇性激光燒結(jié)進(jìn)行3D打印，PA2200是功能原型3D打印中最常用的材料之一。據(jù)研究人員稱，3D打印被選擇作為一種制造方法，以便使用他們的3D打印手為佩戴者進(jìn)行個(gè)性化生產(chǎn)。手指使用PA2200進(jìn)行3D打印，以匹配手掌的強(qiáng)度和視覺外觀。基于TUAT/Karlsruhe機(jī)構(gòu)，通過(guò)力分配傳動(dòng)同時(shí)驅(qū)動(dòng)所有四個(gè)手指，拇指由第二馬達(dá)帶動(dòng)。該機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)允許手指在物體周圍自然地成形。

    研究人員進(jìn)行了幾項(xiàng)測(cè)試，使用3D打印的手抓取不同形狀的家用物品。

    通過(guò)這些方式，60個(gè)物體中的85.2％可以從平坦表面成功地抓取，在嘗試抬起信用卡等非常薄的物體時(shí)，發(fā)生了抓握失敗。

    “盡管機(jī)械和嵌入式系統(tǒng)的高度集成，我們的方法受限于傳感器的數(shù)量，限制了外部傳感器設(shè)置所提出的復(fù)雜控制方案的應(yīng)用，”研究人員總結(jié)道?！氨M管我們看到一個(gè)更全面的多模態(tài)傳感器系統(tǒng)的集成以及它在半自治控制方案中的應(yīng)用，作為一個(gè)有前途的未來(lái)研究課題?；陂_發(fā)的嵌入式系統(tǒng)，我們計(jì)劃將我們的工作擴(kuò)展到獨(dú)立的假體，通過(guò)集成的計(jì)算能力提供大量的智能抓取支持。“

轉(zhuǎn)載 南極熊3D打印網(wǎng)