众所周知，人类的双手在人们熟悉天下和改革天下的进程中起到了弗成替代的作用，人们用手进行事情、活动、进修和生涯，人们也用手进行感情上的表达与互动。
▍患者的新型“设备”——肌电假肢
据中国残联2010岁终的抽样统计，中国肢体残疾的人数约为2472万，约占整体残疾人数的29%，且肢体残疾的人数出现逐年上升的趋向，严重影响患者的生涯质量。
对付截肢患者而言，在肢体康复的过程中适配并使用假肢，是被学界广泛承认的有用康复手腕。
固然可以适配给患者的前臂假肢，但今朝仍旧无法完全替代手的功效。由于人类的上肢，有着异常繁杂的骨骼、以及肌肉神经体系，这些骨骼与肌肉，是保障人的手掌可以进行多自由度活动的根基。
今朝商用假肢只能提供一个或几个自由度，在灵巧性上远不及人的天然手，并且把持的繁杂度跟着被节制自由度数的增长而增长，这也是一直是困扰康复学界的紧张问题之一。
为了降服这个问题，日本电气通讯年夜学研讨职员针对付肌电假肢提出了一种训练进修模子来猜测患者枢纽关头活动，该模子经由过程采纳分歧的传感器（肌电、触觉、被抓物体等），可以获取各种输出旌旗灯号，从而实现对肌电假肢的闭环节制，实现自顺应稳固抓取的目的。
同时，他们的目的是，不管是男女老小，都可以经由过程这款肌电假肢轻松实现对分歧物体的抓取。
▍肌电假肢若何读懂患者的心。——自顺应手部活动意图辨认
肌电假肢因此人体肌肉电旌旗灯号为节制源的新型假肢，也是比来几十年来学界研讨的热门，经由过程在残肢外面贴列电极传感器，经由过程捕获肌电旌旗灯号并将其用于节制意图的辨认，并将辨认出的意图转化为节制旌旗灯号，进而完成对假肢的节制。
当肌肉收缩越强烈，激活的肌肉中活动单元的数目越多，记载的电压振幅就越高。
肌电旌旗灯号采集的心理学根基
肌电旌旗灯号传感器(EMG sensor)输出旌旗灯号节制舵机
基于肌肉电旌旗灯号的手部活动意图辨认与假肢的相关节制策略的研讨来源于上世纪五六十年月，研讨主要集中在若何从肌电旌旗灯号中提取比拟强的特性来以人体的活动意图辨认，并经由过程解析活动意图树立与工程装备间的相关性模子。
以是对付用户的活动意图辨认来说，肌肉电旌旗灯号自己所能提供的可能性是值得学界等待的。
分歧的手势对应输出分歧肌电旌旗灯号
在肌电假肢的传统节制办法中，都无法经由过程肌电节制来实现手的事情/封闭状况的切换。
但假如可以经由过程猜测枢纽关头的移动可以实现自顺应抓取，从而实现对肌电假肢的节制，这种节制可以实现对各类物体的自顺应抓取。研讨职员提出的计算进修节制办法如下所示：
研讨团队提出的计算进修节制办法
详细而言，这个办法包括了进修进程和节制进程，进修进程是经由过程训练肌电假肢手反复执行抓取义务，并经由过程进化计算优化机械人手节制器的参数，从而精确猜测枢纽关头活动。
节制进程则是经由过程传感器的反馈和优化后的节制器参数精确对肌电假肢进行精准节制，并抓取分歧外形以及尺寸的目的物体。
肌电假肢的训练模子
研讨职员经由过程丈量肌电旌旗灯号，验证了所设计的节制器的有用性。研讨职员基于这种节制办法开展了试验，其成果如下所示:
抓取球体和立方体时的手指枢纽关头角度
▍无师自通的肌电手——无需训练即可拿捏物体
同时，研讨团队使用了具有长方体和球体来对假肢进行进修训练，相比于传统的节制办法，所提出的节制办法发胜利实现对平面物体和曲面物体的抓取，乃至还可以抓取小胶囊。
研讨职员发现所提出的自顺应办法相较于传统的肌电节制办法，上风体如今可以实现对胶囊，球体的抓取。
同时，没有训练过的物体，肌电假肢也可以轻松拿捏。注解这种节制办法具有必定的顺应性。
研讨团队实现的抓取姿势的分类
同时研讨职员发现拇指对付抓取手势极为紧张，是以提出的节制办法可以使得拇指坚持最年夜弯曲角度来来保证抓取进程的靠得住性和稳固性。
除了拇指之外，早在之前其它研讨职员就发现当人手在抓取物体时，每个手指的抓取力从小到年夜依次为：中指、无名指、食指和小指。
研讨团队提出的假肢抓取物体仿真示意
▍将来与瞻望
因为信息模态自己数据量较年夜加之有限的算力，在现实的阐发中，旌旗灯号的处置存在较年夜的延迟，在将来必要进行与数据处置有关的紧缩研讨和轻量收集的研讨。
信任在将来的事情中，基于设计学科加强多学科间的交流，对假肢的适配过程的改良，可以赞助截肢患者以更灵巧的方式使用假肢，得到加倍精彩的节制才能，也会是假肢适配进程中成长的必然趋向。
该项研讨以论文情势颁发在由北京理工年夜学和美国科学匆匆进会(AAAS)/ Science配合打造的中国科技期刊卓著行为方案高出发点新刊Cyborg and Bionic Systems (类性命体系)上
