仿生义肢重回生活“伊甸园”

“米开朗基罗之手”：与真正的手一样使用据国外媒体报道，英国一手臂残疾的病人近日成为使用“米开朗基罗之手”的第一人。这种由美国和德国科学家联合研制的“米开朗基罗之手”采用电子手指，具有传感肌肉运动的电极，能使手臂肌肉的运动信息传到义肢上，为残疾人士恢复肢体功能打开了另一扇门。     

“假肢温度反馈仪”的研究取得阶段成果

由民政部城福司委托我院生物系研究的“假肢温度反馈仪”课题,一年来取得可喜的进展。目前各国在研究“假肢”中均致全力于探索力量感觉反馈,而对温度感觉反馈的研究很少。我院的“假肢温度反馈”的研究,提供了“假手”以温度感觉,并通过反馈控制“假手”动作。在“足下垂矫正器”鉴定会上,该项研究成果也向到会专家、教授、代表作了     

拟人全臂假手逆向建模及运动模拟

应用三维造型软件CATIA对人体手臂点云进行逆向造型,满足了上假肢外观美容的要求。同时对建立的拟人全臂假手进行运动分析及运动控制算法研究,在CATIA/DMU Kinematics模块下进行运动模拟,为上假肢的运动方案和运动轨迹设计奠定基础。     

手指运动姿态检测及假肢手指动作实时控制

设计了一种通过实时检测手指关节弯曲角度控制假肢手指动作的实验系统.系统主要由手指运动姿态实时检测、关节角度分析、控制与驱动电路、欠驱动机电假肢手4部分组成,假肢手包含拇指、食指、中指3个独立动作的手指;利用加速度传感器ADXL330实时检测手指运动姿态信息,由DSPTMS320F2812微处理器实时检测手指关节运动的瞬时角度变化并进行PWM脉冲编码,控制步进电机运动以驱动假肢手指关节转动.并分别对加速度传感器检测手指运动和假肢手指动作实时控制进行了实验测试;实验结果表明,系统采用的加速度传感器ADXL330能实时检测手指运动姿态,利用手指关节角度信息能有效驱动假肢手指屈伸,并通过三指配合完成抓握动作.     

浅谈“肌肉记忆”

运动技术的掌握有其独特的形式,在大脑启动后意识控制较少的情况下,神经-肌肉活动的“惯性”构成了肌肉记忆的一种特性,它们的程序化、自动化有助于更有效地完成动作。     

肌肉疼痛病因RSI新解

当神经系统不断承受压力或过分劳累时，神经会感到疼痛，其严重性可引，致永久性的损害，并且，这一问题是运动医学研究人员容易视的一个问题，甚至连医生有时也难以寻出病源，因此，有必要加强对神经系统损害的预防治疗的研究。     

神经营养因子在肌肉运动中的功能及可能作用

神经营养因子是在神经系统中广泛存在并对神经细胞具有营养和支持功能的物质,在肌肉组织中也发现存在着多种神经营养因子,其对神经肌肉的生理功能也被不断地证实.对主要的肌源性神经营养因子在肌肉中的功能作了综述,并分析了其在运动过程中可能的作用.     

基于肌肉电信号控制的假肢用机械手的设计

介绍了一种灵巧机械手的设计和控制,这种机械手可以作为多功能的上肢假肢.此机械手包含了手和手腕的设计.它的手部可以完成四种抓取模式(握,捏,侧握,侧捏),腕部可以屈曲和旋转.所有的这些动作仅有四个电机来控制.在尺寸优化的基础上,建立了食指的运动学模型并求出了食指运动学的正解和逆解.从而为进一步研究机械手的轨迹规划和控制问题提供了理论依据.最后,简要描述了肌肉电信号的产生以及如何利用肌肉电信号来控制该假肢的运动.     

疲劳产生的机制浅述

人体生理性的疲劳通常被认为是一种防止机体或其某一部分过度疲劳的保护机制.在肌肉运动中,肌肉疲劳常指不能维持一定的运动强度、工作能力及身体机能暂时降低的现象.在1982年第五届国际运动生物化学会议上把疲劳定义为“机体生理过程不能持续其机能在一定水平上和不能维持预定的运动强度(运动性)”.从1880年最早开始研究疲劳至今100多年来,人们就产生疲劳的机制作了大量探讨,提出了一些有关的假说,概括起来有3种:能源“衰竭”学说认为,产生疲劳的原因是由于某种供能物质的消耗过多;“堵塞”学说认为,疲劳的产生是因骨骼肌内某些代谢产物聚积过多引起;     

奥索团队在北京残奥会上再创佳绩

在9月17日闭幕的北京残奥会上，由来自世界各地的顶尖残奥选手组成的奥索团队一举夺得11枚金牌、6枚银牌和4枚铜牌，其中尤以独获3枚金牌、被誉为“刀锋战士”的南非选手奥斯卡·皮斯托瑞斯（Oscar Pistorius）最为抢眼。他那黑色的特有的运动假肢成为一大亮点，就是这个运动假肢，使“刀锋战士”犀利无比。只要他一出场，便会引起鸟巢里最热烈的欢呼。     

2017年 世界十大科技进展新闻

1新传感器技术可实现意念操控机械假肢 一个国际团队在《自然-生物医学工程》上发表论文表示,在他们研发的传感器技术助力下,机械假肢能探测到使用者脊髓运动神经元发出的电信号,使假肢的控制更加灵活,这相当于用意念控制假肢. 有关技术有望帮助截肢人士恢复更多活动功能. 这种新传感器能让机械假肢直接探测到来自脊髓运动神经元发出的电信号,比起单纯依靠肌肉抽动来控制的方式,这样的操控可做到更精确,可完成的动作也更复杂,机械假肢的实用性随之提高.团队下一步将对这一新型机械假肢进行更大范围的临床测试,经过不断改进后,这类产品有望在未来三年进入市场.     

《人体解剖学》中运动系统的教学探讨

在“人体解剖学”的运动系统中采用以关节为中心，对内、关节、肌肉等教学、教法进行了探讨。     

科学奇闻60秒

<正>科技控仿生奥运会瑞士日前举办了世界首届"仿生学奥林匹克运动会",来评测科学技术能否有效帮助残疾人完成日常任务,并进一步激发相关科技的创新。与传统的奥运会不同,这场盛会不但不限制使用科技装备,反而鼓励选手"开外挂"——采用义肢、外骨骼辅助装备!要知道,传统的机械假肢使用起来非常困难,且只能做出非常简单的动作,而仿生假肢利用电子设备加强人造假肢的生物功能,截肢者可以通过自己的意志及肌肉控制仿生假肢的运动,独自过独木桥、爬楼梯、切     

融合统计和几何特征的运动意图识别方法

考虑到完全由离散统计特征构成的特征空间难以准确地描述人体运动的连续特性,提出了一种基于统计和几何特征相结合的智能下肢假肢运动意图识别改进方法.该方法立足于特征空间的改进,将均值、方差、最大值和最小值等统计特征和由函数型数据分析方法拟合提取的几何特征进行融合,选择均值、方差、最值斜率作为一组特征基构成混合特征空间.实验结果表明,采用混合特征进行运动意图识别,降低了特征空间的维数,整体上识别精确度有所提高,为智能假肢控制赢得更多的调节时间,协助单侧下肢截肢者及时、准确执行某种单一类型的动作及进行不同类型运动的转换.     

反馈在运动神经控制模型中的作用

神经系统对肢体运动控制的机理是目前生物控制论研究的一个前沿课题。基于神经系统中α－γ共激励现象、肌肉的弹性和肌梭的反馈特性，建立了一个新的α－γ神经控制模型。在此基础上，讨论了开环α－γ模型的结果和系统的闭环模型的自反射和互抑制之间的关系。开环的α－γ模型能实现运动控制，但存在很大的缺陷。缺陷存在的原因是没有考虑反馈的作用。自反射和互抑制对运动控制的作用本质上没有差别，而使运动可以以不同的共激励情况下实现。     

试析肌肉协调放松对提高短跑成绩的作用

本文从掌握短跑基本技术、改善神经系统的功能、增大肌肉收缩力量、克服不合理的肌肉紧张、节省能量和提高速度耐力等方面，探讨了肌肉协调放松对提高短跑运动成绩的重要作用．     

握取器握力自适应控制

为了使假手有握物感觉和具备握力自适应性，分析了人手握物过程以及感觉信息传递，提出在握取器握力控制中采用到人体的大闭环和到假手的小闭环联合控制方案，研制了用于检测指物之间触压觉和滑觉的微型传感器。在假手握物控制中，用触觉传感器进行握物状态识别，用压觉传感器跟踪检测握物时握力的大小，用滑觉传感器实现假手握力自适应控制。实验表明，假手握物过程拟人性好，响应快，握物稳定，可靠。本控制装置结构简单，体积小，可用于各种电动假肢及机器人握取器的握力自适应控制。     

浅谈爆发力及肌肉运动感觉在投掷项目的应用

论述了爆发力和肌同从运动感觉在投掷项目中的作用，正确理解爆发力和肌肉感觉对运动技术的影响。     

气动人工肌肉驱动仿人灵巧手的结构设计

研究一种气动人工肌肉驱动的多指仿人灵巧手的结构设计. 通过分析正常人体解剖学,针对人类手掌的外形结构、驱动形式及运动规则,设计了一种5指仿人灵巧手. 该灵巧手有5个手指、19个自由度,在外观和功能上与人手接近;手指采用气动人工肌肉驱动,以柔索传动. 实验结果表明,该仿人灵巧手具有很好的柔顺性,并且整体外形和手指关节的运动范围均能达到拟人的效果.     

表面肌电在体育科学研究领域中的应用进展

肌电是唯一一个能连接神经系统,并直接反映运动中肌肉收缩的电信号载体。本文主要运用文献资料法对表面肌电在体育科学研究领域中的应用作一个简要的回顾,从而了解肌肉收缩时神经-肌肉的工作机制。研究结果表明：表面肌电技术涉足体育科学领域的研究虽尚处初级阶段,但应用极为广泛,主要表现为用于评定肌肉运动产生的疲劳、肌电与肌力的关系、肌肉活动的协调性与贡献度以及运动选材等领域。