复现人手级运动能力！中国科大研发出19自由度假肢灵巧手

快科技2月23日消息， 据报道，中国科学技术大学及合作者成功研发了一套具备19自由度的轻质仿生灵巧手。

仿生灵巧手能复现人手级别的功能，不仅能提高人形机器人的灵巧操作能力，还有望为全球千万上肢截肢患者提供手部功能重建与日常生活辅助服务。

人手拥有23个自由度，重量仅占人体重量的约1/150，却承担了全身54%的运动功能，是人类工作能力的关键体现。

研究团队以高功重比形状记忆合金（SMA）为人工肌肉驱动，仿生设计出类肌腱传动系统，成功放大了SMA的驱动力并减小了传动阻力。 通过在手指及手腕内嵌入23组传感单元，研究团队实现了关节的精确运动控制。

该仿生灵巧手集成了包含冷却模块的38组阵列式SMA驱动器，使其能够实现19自由度的灵活运动。

得益于仿生设计和高密度集成，该灵巧手仅重0.37千克，却具备人手级别的灵巧操作能力，可完成梳头、写字、握手、递名片和下棋等日常精细操作任务。 此外，其最大负载能力达2.5千克，足以满足患者的日常需求。

研究团队通过与科大讯飞语音识别技术结合，赋予假肢灵巧手简单、友好且低成本的人机交互能力。该灵巧手支持60种语言和20种方言，识别准确率高达95%，响应时间仅为毫秒级，极大提升了用户的使用体验。

在临床测试中，一名60岁的女性截肢患者仅用半天时间便熟练掌握了该假肢灵巧手的使用，并成功完成了多项标准假肢手功能评估实验中的代表性任务，如抓握、操作、翻书、系扣等日常生活常见操作。

更令人惊叹的是，该灵巧手还能操作剪刀、使用手机以及完成复杂的手语手势，精准复现了传统的33种人手抓握动作，并可完成6种更高难度的新抓握动作，展现了广泛的应用场景。