工程仿生优势

史蒂夫·罗宾斯(Steve Robbins)

 

追溯到2009年,在德克萨斯州奥斯汀举行的“国家仪器周”上,我亲眼目睹了NI工程部副总裁Tim Dehne在主题演讲中仅凭自己的想法就在轮椅上试着坐轮椅。我不得不说,我和房间里的其他人一样被吹走了。

伊利诺伊大学香槟分校的学生开发了轮椅控制系统。该设备可以对椅子进行基于思想的控制。在物体周围佩戴传感器’LabView系统位于脖子上,从从大脑到声带的神经获取脉冲信号。一种算法处理神经信号并生成对轮椅的适当控制指令。 在这里阅读更多.

快速发展

今年春天,我参加了在亚特兰大举行的SME Rapid Expo。激光烧结增材制造系统的开发商EOS向Dean Kamen介绍了国防高级研究计划局(DARPA)资助的一个项目。他谈到DARPA希望为截肢者开发一种中立的假肢。

假面’的公司DEKA Research and Development Corporation已获得DARPA的奖项,以设计先进的假肢和手。 DEKA解决了设计的机械方面。他们如何利用增材制造技术为所有伺服电机,电子控制系统和运动的机械零件创建复杂的高质量底座,给我留下了深刻的印象。假肢针对每个用户进行了定制,包括功能性化妆品套。

在谈话中,Kamen展示了一段视频,该视频由一名失去双手的男人测试。他能够养活自己,可以拿起一杯水。再一次,所有人都被炸死了。

今年9月,由一名DARPA资助的假肢被一名四肢瘫痪男子的大脑信号所控制。匹兹堡大学医学中心和加州理工学院的研究人员将由五名脊髓损伤的志愿者使用脑控假肢进行临床前试验。

 德卡
空军技术中士乔·德斯劳瑞斯(Joe Deslauriers)正在学习他的新手臂的复杂性。 DEKA手臂的活动角度为10度。  照片由Rob McIlvaine提供

多学科设计

这些项目的工程工作需要许多工程和其他学科的协调:医学,神经,控制,嵌入式电子,软件,机械,材料,编程,信号处理,电源管理等等。他们都必须集成才能使设计成功。所有这些科学家,程序员,工程师,公司,大学和代理机构都令人惊讶”都在不同的地方”可以成功地合作创建这个项目。

DARPA成功地将项目移到了即将完成的阶段,并从字面上移交给了需要该技术的人们。如果美国食品药品监督管理局迅速采取行动,它将在不久的将来为被截肢者提供武器。但是,这将在哪里结束?思想控制的电器?汽车?这种创新令人难以置信。

虽然“六百万美元的人”可能不在我们的近期之内(花费将超过600万美元),但仿生技术可能很快会成为我们日常生活的一部分。想一想我们使用的工具,以及如果仅通过我们的思想直观地控制它们,它们将如何变化。考虑一下可以在恶劣环境下灵活操作的机械设备所发生的创新。想一想我们生命中所有希望有另一只手的时代。 

史蒂夫·罗宾斯 是Level 5 Communications的首席执行官和  DE。 将对此主题的评论发送给 [电子邮件 protected].

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