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新研究：仿生手成为人们身体的一部分
2024年06月20日 11:11:41
来源：化工仪器网 点击量：5321
6月6日，iScience上的一篇论文指出，研究人员使用虚拟现实技术来测试人类对仿生设备的感受。在后续的实验中，实验者称感觉像镊子一样的仿生手是自己“身体的一部分”。
【化工仪器网 时事热点】仿生手是一种高科技的假肢产品，旨在帮助失去手部功能的患者恢复或提升生活质量，最早开发于1963年，旨在帮助受镇静催眠药危害的儿童。随着技术的不断进步，仿生手经历了从简单到复杂、从粗糙到精细的发展过程。目前，仿生手已经具备了高度的仿真性和功能性，成为医疗、工业、娱乐等多个领域的重要工具。
6月6日，iScience上的一篇论文指出，研究人员使用虚拟现实技术来测试人类对仿生设备的感受。在后续的实验中，实验者称感觉像镊子一样的仿生手是自己“身体的一部分”，与配备虚拟人手的对照组相比，使用镊子手的参与者完成任务的速度和准确性均更高。
为了使人体与工具实现完美融合，无疑需要使用者感觉工具是身体的组成部分，仿生工具可以满足这一需求。先前的研究表明使用工具会引起人脑的可塑性变化，仿生假肢的使用也是如此，研究人员利用虚拟现实技术对健康参与者进行了一系列实验。在虚拟现实环境中，参与者手腕末端要么设置了像人手一样的仿生手，要么设置了大镊子一样的仿生工具。
为了测试仿生手或者仿生工具的运动能力和灵活性，参与者被要求穿戴相应设备弄破一种特定颜色的气泡。在这个任务中，研究人员发现当参与者使用镊子手时能更快、更准确地弄破虚拟泡泡，同时参与者还能快速、准确地识别出哪根手指受到了刺激，这表明参与者对虚拟人手和镊子手都有一种“化身感”。
除了镊子手外，研究人员还测试了其他形状的仿生工具，如扳手和手持镊子的虚拟人手。他们发现，在所有情况下，参与者都能产生化身感，但镊子手直接移植到虚拟手腕上时，参与者的感觉更为真实，操作也更为灵巧。
此外，如果参与者在测试前有体验虚拟环境的经验，那么他们对仿生工具的化身感也会更为强烈，这可能与在虚拟环境中产生的互动代入感有关。这项研究或许可以可以为机器人和假肢的设计提供思路，进一步探讨失去四肢的病人是否会对这些仿生工产生化身感，或许会为这些病人带来更好的体验。
除外，仿生手在其他国家也有相关研究。英国“i-LIMB”仿生手是世界上最先进的走向市场的仿生手之一，具有5根可自由活动的手指。它采用了最前沿的电子和机械技术，由高强度的塑料制成，轻便且耐用。i-LIMB仿生手击败了其他进入决赛的三项发明，荣获2008年的麦克罗伯特(MacRobert)奖，这是英国最高工程奖。2013年2月，瑞士发明了全球首个有触感的仿生手，该仿生手可以感知物体的形状、大小和温度等信息，使得患者在使用时能够感受到更加真实和自然的操作体验。
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