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第四百零二章 仿生同步机械臂

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  当然了,这项技术的难度也非常高的。而且这还不只是一项技术,它涉及到了很多领域,从信息控制系统,到硬件系统,再到整个电传控制系统,非常的复杂。

  而其中最难得或者说最为核心的一个是电传控制系统,另一个则就是信息控制系统。

  简单来说就是将人手臂运动的数据同步传输到机械臂上面,这样人就可以如同使用手臂一样来灵活操控机械臂了。

  原理很简单,但实际技术上却很复杂。首先是对于人体手臂运动信息采集方面的技术,这项技术要求穿戴在身体上面的传感器能够准确的捕捉这项手臂的运动信号。

  而关于这方面,目前总共有三种主流的解决方案。

  第一种是采用脑电波控制方案,也就是近来大火的脑机控制技术,实际上也就是利用思维想象所产生的脑电波来控制相关机械手的运动。

  我们人在想象一件事情或者说一个画面一个物体的时候,所释放出来的脑电波是不相同的。而脑机控制技术,就是利用我们人这些不同的脑电波来对设备进行控制。

  比如你大脑想象一个向前运动的想法后,大脑会释放这样一种脑电波。脑机系统会识别这种脑电波然后转换成相应的电信号指令,来控制设备进行向前运动。

  目前这项技术已经运用到一些领域,其中就有为高位截瘫患者所打造的这种脑机控制轮椅。患者可以通过大脑控制轮椅进行运动停止等等。

  还有就是利用这种脑机控制技术,来进行文字的相关输入。据称输入速度能达到每分钟70个字,可以说十分的迅速。

  目前一些科技企业则就是想利用这方面的脑机控制技术来研制相关的仿生机械臂(义肢),使得那些身患残疾的人也能利用这种仿生机械义肢获得相应的运动操作能力。

  虽然这方面的进度比较缓慢,但还是有不少企业已经研发出来了相关仿生机械义肢的雏形了。尽管这距离实用还有很长的路要走,但最重要的一步已经迈开了,今后只需要不断的发展进步就可以了。

  第二种解决方案呢,则是运用传感器记录肢体运动轨迹来进行操作控制。

  我们每个人肢体,例如手臂手指运动在三维立体空间中都是有轨迹位移的。而这一种解决方案则是利用穿戴在手上的相关传感器来记录这些轨迹位移动作,然后同步到机械臂上,实现机械臂和人手臂同步运动。

  而第三种技术呢,是一种利用肌电信号来实时控制机械手的运动的仿生控制技术。

  采集人体上肢在垂直面上做屈伸运动时的肌肉的肌电信号及关节角度信号,将经过处理的肌电信号和时间信号输入到一个神经网络预测器来预测关节角度。

  将预测的关节角度作为虚拟机械手的控制信号,控制机械手做与人相同的运动。

  试验结果显示,机械手的运动轨迹与人的上肢肘关节角轨迹的最大均方差小于2°,且具有很强的相关性,实现了肌电信号控制机械手的运动。

  只不过这项技术目前还是不够成熟,其主要的问题是对于这些机电信号的捕捉不够精准,而且很容易受到人体生物电和表面静电的干扰。

  所以目前使用最多,也是最好解决方案的就算第二套解决方案。事实上,关于这一套解决方案所提到的相关技术的研究,一直都属于浩宇科技重点科研项目。

  因为这项技术不仅关乎到他们的相关仿生同步机械臂的研发进展,也关系着他们马上要发布的VR眼镜的发售。所以关于这项技术的研发很早就开始,并且目前也已经有了不错的成果。

  在前面我们有提到关于VR眼镜人机交互的几种方式,除了目前大家所使用的控制手柄外,而这种遍布传感器的穿戴式手套也成为很多VR厂商研究的重点领域。

  有了这款可穿戴式控制手套,VR眼镜用户就可以实现很多功能的控制。甚至可以体验用手去抓取面前的物体,或者是抚摸面前的物体等等,体验之前一些交互设备无法体验的功能感受。

  而自动化机械技术研究实验室样团队则就是想利用这套已经初步研发成功的技术成果,来控制机械臂。

  其实两者原理基本一样,只不过用于VR眼睛设备上面的穿戴式手套是控制VR虚拟世界里面的虚拟肢体的。而在自动化机械技术研究实验室这边,则是运用这种可穿戴式手套来控制真实的机械手的。

  只不过,这种现实操控机械手的技术难度远比在虚拟世界中操控虚拟机械手的难度要高的多。

  操控虚拟设备,相关的问题都可以利用程序进行修正补偿。可是操控现实真正的机械手,这些全部都需要硬件和软件的相互协同。

  别的不说,就说这支机械手上面复杂的零部件,众多传感器,以及一些相关的指令集程序组等等,以及这些复杂设备之间的协调和统一,这就不是随随便便就能够研发出来的。

  再一个,这是一个复杂的系统性工程项目,所涉及的学科领域十分广泛。虽然吴浩他们现在的科研力量在不断加强,但他们的优势还是在信息技术方面,在硬件技术尤其是基础技术方面还是比较薄弱的。

  而这就给整个研发团队带来了很多意想不到的困难,这其中有一些是可以用钱来解决的,但有一些是连用钱都没法解决的。

  所以在整个项目研发过程中,吴浩也一直在密切关注着,并亲自投入到了相关的研发之中,帮助研发团队解决了不少棘手问题。

  还有一些也就只能和研发团队成员们一起想办法了,像是一些材料和零部件方面的问题。他们只能是一方面自己想办法,另一方面则是向一些其它相关设备和零部件供应商求助。

  甚至在一些材料和重要承重和承压部件方面,他也向相关的军工企业求助,希望他们能够为他专门制造这方面的定制部件。

  还好,有他这个编外专家的身份在,所以没什么太大的问题。而且这种定制部件的价格比较高,这些企业也乐于接这些的私单。

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