新型可穿戴设备帮助假手实现“抓握”自由

以目前的肌电假手，即使所有的五指都可以独立控制，使用者一次也只能做一个抓握动作。美国研究人员在《科学报告》发表了一篇论文，称他们首创了一种可穿戴式多通道触觉反馈软机械手带，通过向机械手用户传递人工触觉，可以熟练使用假手，即使他们对两个物体的视线都被遮挡，也能同时抓取和移动两个物体，而不会折断或掉落。

美国佛罗里达大西洋大学的研究人员研究了人们能否精确控制施加在两个不同物体上的握力，并用灵巧的假手同时抓住它们。在研究中，他们还通过系统地阻断视觉和触觉反馈，探索了视觉反馈在这种复杂的多任务模式中的作用。他们发现，即使当视觉可用时，受试者定性地认为触觉反馈比视觉反馈重要得多，因为在抓取的物体被破坏或掉落之前，通常几乎没有视觉上可感知的警告。

与以往的研究相比，同步控制方法缩短了移动和传递两个物体所需的时间，肢体缺失受试者与其他受试者在任务关键绩效指标上没有显著差异。

新臂带以无创的方式集成了多个触觉反馈通道，并配备了包括振动触觉刺激器在内的软致动器，以指示被抓物体是否受损。臂章设计用于在拇指、食指和小指对应的三个位置进行触觉反馈，以传达握住两个物体时所施加的力的大小。臂章还在同一位置配备了三个振动触觉执行器，如果握持中的物体损坏，它们会振动提醒受试者。

在研究中展示的多功能控制示例中，受试者用拇指和小指拧开水瓶盖，同时用食指和中指握住卡片。另一个演示是用三个手指抓一个球，小指也是用来开关电灯开关的。

研究人员表示，要实现精细灵巧控制，不仅需要解释抓握控制意图，还需要补充触觉反馈。本研究旨在解决触觉丧失的问题，这是上肢缺陷者多任务或充分利用假手的主要障碍。该研究将为未来高度复杂的双手机器人框架做出贡献，目标是让上肢缺失的人实现目前无法实现的工作和娱乐目标。