揭秘！东大技术助力中国“智能手”全球夺冠！

近日，在第三届全球辅助技术奥运会上，中国科技团队携人机共融型生机电一体化假肢手夺冠，这也是中国科研团队在这项全球顶级的科技助残赛事中首次夺冠。11月5日，扬子晚报/紫牛新闻记者采访获悉，这只“智能手”的关键技术正来自东南大学机器人传感与控制技术研究所宋爱国教授团队。

安灯泡、拉拉链……8分钟闯10关

“盲盒任务”只有中国队完成了

“全球辅助技术奥运会”又称“半机械仿生奥运会”，此前，中国科研团队在上肢假肢组创造的最好成绩是2023年度挑战赛冠军和2024年度挑战赛季军。

用“智能手”安灯泡、提重物、拉拉链……“上肢义肢”组是大赛中竞争最激烈的组别之一，分预赛、决赛两轮展开角逐。每轮比赛中，参赛选手要在8分钟内过10关，以任务完成数量和完成时间决定成绩。中科院苏州医工所博士后胡旭晖在本次大赛担任中国队领队，他告诉记者：“有一个关卡是‘盲盒任务’，就是从一个不透明和盒子中抓取指定性状和材质的物体。这个任务只有中国队完成了，也只有中国队每次都能做对。”

记者采访揭秘

这只假肢手为何如此灵活？

在东南大学，记者看到，“智能手”安装在参赛选手徐敏的残缺右小臂上，肩上还背了一个小巧的智能背带。抓取水瓶、摆放餐具，甚至拧瓶盖、插卡片这类精细操作也能顺利完成。

没有控制按钮，这只假肢手为什么能如此灵活？胡旭晖向记者介绍，“人机共融型灵巧肌电假肢是通过检测残肢的电生理信号来控制义肢灵巧运动，并将义肢感知信号反馈给使用者。比如在这次比赛中，我们的参赛选手截肢后失去了右手，我们可以提取她残肢上的肌肉信号以及肩部运动时产生的运动信号，通过两种信号来控制两个关节的运动，这样就可以精准实现假肢手开合、手腕旋转等动作。”

记者采访获悉，本次宋爱国团队研发的人机共融型生机电一体化假肢手在设计思路、硬件设备等方面也具有创新点。胡旭晖说，“我们研制的是轻量化三自由度义肢手臂，它可以电动开合、电动腕旋、手臂腕翻，重量不到900g，最大抓取力可以达到120N，能够胜任比赛中的各项大负载或精细化操作任务。”

他们提出了‘体躯-肌电’混合控制办法，研发的柔性可拉伸肩带用于准确检测侧肩部运动意图，可以对假肢手精准开合，另外基于残肢侧表面的肌电信号，实现了对假肢手腕的旋转控制。另外还构建了基础机器视觉的手眼系统，解决了对特定形状和材质物体的精准感知与定位。

“科技要向善”

东大机器人技术将继续造福民生

记者了解到，东南大学在机器人技术研究上由来已久。“1958年，东南大学查礼冠教授带领师生研制了我国第一台仿人机器人。查礼冠教授是我国机器人事业的先驱者之一，也是东南大学机器人传感与控制技术研究所的奠基人。”宋爱国表示，1983年是国家开展机器人技术研究的一个重要时期，当时研究所的重点是开展机器人的感知技术以及人机交互机器人技术的研究。

宋爱国介绍，从当年的人机交互发展到人机协同，再到现在的人机共融，研究所始终秉持“顶天立地”的科研精神，围绕国家重大工程做最前沿的研究。

“一方面是科技向上，要能够顶尖，要做高水平的科研；另一方面要科技向善，科学研究要有利于民生发展。”宋爱国表示，研究所2007年开始义肢研究，到2022年已经推出了第二代义肢机器人，中间进行了多次的改进。“未来，我们将继续增强假肢的感知灵巧性，同时进行脑机接口方面的推进。另外，利用新的驱动方法，将机械手改为软体假肢，可以像正常的手一样，更加美观也更利于穿戴。”

通讯员 唐瑭

扬子晚报/紫牛新闻记者 王赟

见习记者 刘梦琦

摄影 刘莉

校对 李海慧