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重获新生:五大仿生学研发机构及其创新技术盘点

2015-08-07 15:24 生物医学新闻编辑部 bioguider.com 阅读 0
核心摘要: 本文盘点了五家在仿生学领域取得重大突破的研发机构,详细介绍了其创新义肢和外骨骼技术,涵盖医疗康复、工业应用及军事领域,展现了仿生技术如何提升受伤患者生活质量及士兵战斗力。

仿生学技术正逐步改变严重受伤患者的康复路径,帮助战士重学走路、中风患者恢复身体协调,极大提升生命质量。本文盘点了五家在仿生学领域取得突破的研发机构,展示了人机融合的最新进展。

1. Touch Bionics(苏格兰)

Touch Bionics最初源自苏格兰国民医疗服务体系(NHS),2003年独立成为公司。其2014年推出的i-limb被誉为全球最先进的上肢义肢装置,甚至进入影视和时尚领域。最新的量子i-limb更小巧、更强健,能通过简单手势切换握姿,并支持医生或用户通过苹果手机应用程序远程设定。配合蓝牙传感器,i-limb可自动调节握姿以适应不同日常动作,如抓握水龙头。

该技术起源于1963年爱丁堡玛格丽特-罗斯医院,现爱丁堡机器人技术中心由两所大学联合设立,专注机器人与仿生学研发。

2. Rewalk Robotics(美国马里兰)

Rewalk个人系统是一款可穿戴自动体外骨骼,目前已发展到第六代,能帮助脊髓损伤和脊柱裂患者重新站立、行走、转身甚至爬楼梯。该系统由以色列发明家阿米特·戈弗设计,他本人因车祸致四肢瘫痪。Rewalk系统曾助力英国截瘫运动员克莱尔·洛马斯完成伦敦残奥会马拉松。售价约7万美元,若能降低成本并获得医保支持,将极大改变数百万患者生活。

3. Open Bionics(英格兰布里斯托)

Open Bionics致力于利用3D打印技术降低假肢成本,目标是为全球超过1.14亿手部截肢者提供负担得起且功能强大的假肢。其设计采用医疗级材料,成本低于650英镑,通过互联直流电机驱动3D打印塑料骨骼和橡胶外衣的筋腱,操控由黏附电极实现。首款商用产品计划于2016年发布。

4. Ekso Bionics(美国加州)

Ekso Bionics设计的外骨骼初衷是帮助受伤士兵及肢体乏力患者自然行走和提物。其工作套装无电子元件、电动机和电池,利用重力和机械设计实现电动工具的减重,适用于建筑业。预计2016年上市,售价约1.2万美元。Ekso还为美国军方打造HULC外骨骼,并授权洛克希德马丁公司用于商业和军事。该技术有望缓解建筑业劳动力老龄化问题,并应用于紧急救援。

5. 美国陆军研究实验室(特拉华)

美国军方积极研发仿生技术,旨在提升士兵战斗力和效率。除HULC外骨骼外,正在开发MAXFAS外骨骼系统,借鉴中风患者康复技术,提升士兵射击精准度。该系统通过检测人体震动,类似相机防抖技术,稳定士兵手臂。尽管目前设备较笨重,尚未适用于战场,但军方正努力优化。

综上,仿生学技术正从医疗康复向工业和军事领域扩展,推动人机融合迈向新高度。

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