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Science Robotics 意大利团队研发Omnia仿生腿:Cybathlon 2024冠军设备亮相-球盟会控股有限公司

Science Robotics 意大利团队研发Omnia仿生腿:Cybathlon 2024冠军设备亮相

  

Science Robotics 意大利团队研发Omnia仿生腿:Cybathlon 2024冠军设备亮相

  在国际机器人大赛Cybathlon 2024一年后,一支意大利团队在《》杂志上发表了一篇专题文章,重点介绍了Omnia仿生腿。该仿生腿在假肢比赛中荣获第一名。

  文章着重介绍了该仿生腿的试飞员安德烈亚·莫迪卡(Andrea Modica)的经历。莫迪卡是一名股骨截肢患者,他在2分57秒内成功完成了10项任务中的9项。Omnia假肢由意大利理工学院(IIT)与意大利国家工伤事故研究所(INAIL)联合成立的康复技术实验室研发,由马泰奥·拉弗兰奇(Matteo Laffranchi)协调。

  Cyba球盟会官方网站thlon 2024标志着Omnia的首次亮相。Omnia是一款专为股骨截肢患者设计的新型下肢假肢原型。该系统包括一个膝关节(Unico)和一个踝关节(Armonico),两者均由电机驱动。 Omnia是唯一一款未使用任何商用组件便进入“腿部假肢”决赛的设备。其试飞员安德烈亚·莫迪卡成功完成了十项任务中的九项,包括携带水桶通过平衡木、携带物品上下楼梯以及穿越斜坡。

  安德烈亚·莫迪卡是一位股骨截肢者,2021年因摩托车事故失去了一条腿。此后,莫迪卡展现出了惊人的毅力,他先是重返运动场,随后晋升至残奥会级别的滑雪运动员,并最终踏入了竞技假肢技术领域。他目前是康复技术公司(INAIL-IIT实验室)的一名技术支持人员。

  莫迪卡不仅是Omnia系统的试飞员,还积极参与了该系统的设计和优化。通过将Omnia与他日常使用的假肢进行比较,他提出的见解帮助研究团队对设备的软硬件进行了关键性的改进。从调整刚度到微调推进力,每个组件都经过精心定制,以满足Cybathlon障碍赛中各种任务的不同需求。在数月的训练中,莫迪卡反复练习每一项任务,以提高精准度、效率和安全性。

  《Science Robotics》杂志的专题文章重点介绍了安德烈亚·莫迪卡(Andrea Modica)的经历。莫迪卡是一位股骨截肢患者,也是该设备的驾驶员。在2024年Cybathlon机器人大赛上,他用时2分57秒成功完成了10项任务中的9项。他目前是Rehab Technologies—INAIL-IIT实验室的技术支持人员。图片来源:意大利理工学院/Cybathlon

  回顾此次赛事,安德烈亚·莫迪卡表示,这不仅是一次意义非凡的经历,更重要的是他与其他参赛者建立的深厚情谊。他在Omnia系统研发过程中所扮演的角色,体现了伊利诺伊理工学院以用户为中心的理念——真实世界的反馈驱动着创新。

  Omnia系统的突出特点在于两个假肢组件Unico和Armonico之间的通信。它们通过集成传感器交换信息,并调整参数,以在各种任务中实现最佳性能。Unico膝关节结合了液压和电动技术。液压系统能够有效地辅助平地行走或下坡,确保动作安静流畅,并提高能源效率。

  相比之下,由专利系统支持的电动技术则可在爬楼梯、上陡坡或从坐姿站起等任务中提供主动辅助。在完整的 Omnia 腿部配置中,液压模式和电动模式之间的切换可自动完成,这得益于两个假肢的协同作用以及先进的算法。

  Unico 假肢配备的电池在高强度使用下可维持一整天的续航时间,适用于左右膝关节假肢,最大承重 125 公斤。该设备可根据用户的身高进行定制,并可在软件层面进行调整,以适应用户的日常活动模式,无论是久坐还是活跃。

  Armonico 踝关节采用弹性足部设计,并结合创新的螺旋机构,在用户迈步时通过减少足跟冲击力来辅助行走,从而提升舒适度,并通过在每一步抬起脚趾来防止绊倒。与被动式足部假肢不同,Armonico 可主动增大踝关节的屈曲角度,从而增强在斜坡上的稳定性,并确保更自然的运动。它提供左右两种配置,电池续航时间为 24 小时。