Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,乐子吴吞,制作,人工器官之,人工智能假肢,人工器官之人工智能假肢,第1页,我们生活中经常会碰到那些因为肢体残疾或者年迈而严重影响平时生活例子,人工器官之人工智能假肢,第2页,当前，全球有6.5亿残疾人，约占总人口10%；,依据中国第二次全国残疾人抽样调查数据，中国有8300万残疾人，约占总人口6.34%，其中，肢体残疾人有2412万，约占残疾人总数29%。,人工器官之人工智能假肢,第3页,视力残疾,听力残疾,多重残疾,言语残疾,肢体残疾,智力残疾,精神残疾,人工器官之人工智能假肢,第4页,特殊残疾群体,残疾军人,人工器官之人工智能假肢,第5页,两位残疾老兵，在战场上为国家流血，生活中苦痛可能只有他们自己知道,人工器官之人工智能假肢,第6页,到时中国年纪超出60岁人口将到达4.4亿。同时，50%人在年纪超出80岁后，行动都会受到限制，这意味着运动依赖性将大大增加。,当前,2050年,人工器官之人工智能假肢,第7页,我们需要关注数量庞大残疾人群体和因为年迈而无法享受到运动高兴老年人,人工智能假肢,他们希望,人工器官之人工智能假肢,第8页,智能假肢是20世纪后十年发展起来含有高性能新一代假肢。与普通假肢相比，其主要功效特点是能依据外界条件改变和工作要求，自动调整假肢系统参数，使其工作可,靠，运动自如，含有更加好仿生性。,智能假肢概述,人工器官之人工智能假肢,第9页,人类一直以来都有一个梦想,即 使人躯体变强！,路径有三,身体变超人,外骨骼机器人,人体装上机械肢体,人工器官之人工智能假肢,第10页,人工器官之人工智能假肢,第11页,人工器官之人工智能假肢,第12页,人工器官之人工智能假肢,第13页,回到智能假肢,智能假肢组成，除了假肢本体以外。还应有以下组成部,分：,(1)敏感元件：即各种传感器。它们作用是将外界条件变,化转换成可提取信号，普通为模拟电信号。,(2)信息处理单元:通常是微型计算机，其作用是读取敏感元件,发出信号 进行识别和决议，并发出控制指令给可控制元件。,(3)可控制元件：,普通安装在假肢本体内部，用于调整价值运动参数，,力参数，结构参数等。使假肢按要求工作。,人工器官之人工智能假肢,第14页,以智能膝关节为例,膝关节是膝上假肢系统关键部件，是确保截肢者能站立和行走关键所在。,伴随对假肢性能要求不停提升，下肢假肢不但要满足能够站立和行走者两个基本功效，还要求步态自然，与健侧对称性好：能适应步行状态改变，比如步行速度改变，路况(坡道，楼梯)改变等；另外还要在使用者可能被障碍物绊倒紧急情况下确保安全等。,这些功效是普通假肢无法实现。处理这些问题路径是就使膝关节“智能化”。,人工器官之人工智能假肢,第15页,膝关节力矩在一个步态周期内是改变，摆动期早期需要助伸力矩，摆动期后期则需要大阻尼力矩。,不但如此，膝关节力矩还与步行速度，路面状态相关。比如，步行速度快时，助伸力矩要大，方便小腿能跟上步行速度。不然小腿摆不出去，就不能快速行走。,为了降低冲击力，快速行走时，阻尼力矩也应对应加大。正常人在不一样时行速度和路面上行走时膝关节角度改变曲线见图l，对应力矩改变曲线见图2。,人工器官之人工智能假肢,第16页,人工器官之人工智能假肢,第17页,力矩可控装置,力矩可控装置类型有变机械摩擦式，液压式，气动式，磁粉离合器式，电流变液阻尼式等。,变摩擦式阻尼与摩擦离合器原理相同，它经过一定机械装置改变离合器两边相接触面正压力，来控制摩擦力矩大小。磁粉离合器可经过改变加在磁场上电压来改变传递力矩。电流变液是一个新型智能材料，这种流体黏度可随施加在其上电压而改变，而且响应速度很快，可控性好。所以可作为力矩可控材料。,液压或气压式阻尼器是经过改变进气(油)或排气(油)门开度来控制输出力矩。所以除了气缸，油缸外，还要有驱动系统。当前已经有智能假肢多采,用这种装置。,人工器官之人工智能假肢,第18页,力矩控制方法,早期电控假肢是人工智能假肢前身，其控制系统是由分立元件和逻辑门电路组成简单开关逻辑控制。实现功效是对关节锁紧和解锁。,开关控制信号源普通取自足底压力信号或膝关节转角信号、踝关节转角信号等。伴随微处理器性能提升，尤其是单片机出现，为假肢控制提供了更为灵活有效伎俩，电控假肢也由开关控制时代进入微机控制时代。,人工器官之人工智能假肢,第19页,世界上首例应用“人工智能”科学仿生智能假肢,5月在德国莱比锡国际展览会上亮相新版C-Leg智能仿生腿采取了人工智能科学原理，应用整累计算机科学，仿生学，力学，机械学等一系列相关学科内容，不但能够实现普通假肢代偿下肢站立行走功效，确保行走稳定性、安全性和动态性能，而且，因为“人工智能”科学原理应用，它突破了机械产品不足，含有“思索”和反馈功效，能够更加好地配合人体功效需求，就象截肢者原有肢体从新生长出来一样。,人工器官之人工智能假肢,第20页,卓越功效使C-Leg 智能仿生腿诞生至今已经取得了很多主要国际奖项，如“奥地利国家创新奖”（Austrian State Award），“德国设计俱乐部”(Deutscher Designer Club)银奖，以及在日本取得“卓越设计奖”(Good Design Award)等，这些奖项表明，C-Leg智能仿生腿是高科技、革新功效和完美设计结合。,人工器官之人工智能假肢,第21页,整个这套体系功效不论快行还是慢走、不论是活动还是静止都在进行。C-Leg智能仿生腿监测行走每一步，会综合考虑全部测量数据方方面面以适应任何一个情况，然后连续不停地回应使用者需求。这就意味着不论是走楼梯、上下斜坡，还是应对不一样路况，使用者不用再集中精力控制假肢，而能节约体力和精力做自己想做事。,人工器官之人工智能假肢,第22页,人工智能假肢创造奇迹，更靠近真正肢体,伊拉克和阿富汗战争推进了假肢技术发展，使得曾经只在科幻小说中出现情节得以实现。伴随计算机、微处理器、小型液压推进系统发展，结合新型材料创造，如碳纤维。使得新型智能假肢在功效更强大、更全方面同时，也更坚固轻便。,人工器官之人工智能假肢,第23页,奥巴马先生：,我要退伍，我要回国，我怕失去我手臂和腿脚,驻伊士兵,士兵先生：,不用担心！我们已经造出来先进人工智能假肢了，比你原装好用多了,奥巴马,人工器官之人工智能假肢,第24页,人工器官之人工智能假肢,第25页,人手是一个奇迹，它功效和灵巧几乎是不可能复制，但全球生物技术企业正在开发新一代手指能够灵活动作假手，使假手能够做更精细灵巧工作。,比如一个轻型人工智能假手Fluidhand。它每个关节都由微型液压推进系统提供动力，经过在截肢者肢体残端肌肉中植入传感器，控制每个手指移动和控制。独立推进系统使得手指表现得愈加自然，并使其比普通假肢更具灵活性。经过位于手指和手掌传感器，截肢残端神经肌肉能够感觉到物体，并依据实际情况来控制握力大小。,人工器官之人工智能假肢,第26页,人工器官之人工智能假肢,第27页,新假肢功效远远超出了早期版本。它使用技术称为脑-机接口，来自大脑信号经过传感器传输到假肢。,另一项技术突破来自芝加哥康复研究所，神经外科手术移植技术。它能够将一名截肢病人控制手臂和手神经从肩部移植到上胸部。这些改道神经经过胸部完好肌肉，发送信号给传感器，以更加好地控制和使用人工智能假手。,没有任何器械和能够像我们手一样灵活，但这些新兴技术能够最大程度改变肢残人士生活。并给那些在战争中失去四肢士兵更多希望。,人工器官之人工智能假肢,第28页,第一个能带来触感假肢,来自瑞典和意大利科学院联合创造了一个新型人工智能假肢，一个与神经相连接经过感受到触感假肢。听说这也是世界上第一个能够给予佩带着触感假肢。,这种假肢名叫Smarthand，它里面安装有40个与神经相连接传感器，当Smarthand 被挤压or触碰之后，传感器就会将这些信息经过神经传递给大脑。这个科学团体认为他们研发这种传感器反馈技术当前是假肢or机械臂领域上一重大进步。,而试用者(如图)也认为，他自己已经有很长时间没有体验到这么感觉了。他能够很好控制自己力量，不会用力过分捏碎一些小东西。,人工器官之人工智能假肢,第29页,刀锋奔跑者,20岁Oscar Pistorius，取得了比其它残疾运动员,更突出成绩，他保持着残奥会100、200和400米统计，奔跑速度比奥运会上女子成绩还要好。,人工器官之人工智能假肢,第30页,人工智能肢体之,总而言之,人工智能假肢是当代高科技技术与假肢技术相结合产物。它发展可为患者提供性能优良，安全可靠，更含有仿生性假肢产品。,因为我国还是一个发展中国家，各方面能力有限，研究和开发适合我国国情智能假肢还是一个艰巨任务，还需要各方面共同努力，认为我国广大患者造福。,人工器官之人工智能假肢,第31页,药信10之,冯申杰&,喻小云,制造商,谢谢观赏,人工器官之人工智能假肢,第32页,