由哈爾濱工業(yè)大學儀器科學與工程學院儀器科學與技術(shù)專業(yè)電測技術(shù)及智能控制研究所孫金瑋教授和他的團隊成員曹天傲、劉丹、王啟松、白鷗等人完成的一項課題“用于仿生機械手的可穿戴便攜式實時控制手勢識別系統(tǒng)”在線發(fā)表在最新一期國際權(quán)威專業(yè)期刊《物理學雜志》上,同時被收錄于英國皇家物理學會期刊平臺科學數(shù)據(jù)庫中。
專家評價指出,這一理工醫(yī)相結(jié)合的科研成果在傳統(tǒng)假肢控制的基礎(chǔ)上,改進并建立了一種基于模式識別算法的可穿戴手勢識別系統(tǒng),以對仿生機械手進行實時控制,為方便截肢者的日常起居和人際交往提供了更加有效的輔助手段。劉丹為該論文的通訊作者,曹天傲為第一作者。
孫金瑋教授課題組反復(fù)探索,建立了一種基于模式識別算法的可穿戴手勢識別系統(tǒng),旨在對仿生機械手展開實時操控。在這項研究中,科研團隊提高了信號采集和處理每個步驟的準確性;通過分析肌電信號的機制和特征,確定了需要識別的手勢、肌肉區(qū)域、電極數(shù)量和放置位置。他們還自行開發(fā)了采集設(shè)備,用于捕捉前臂肌電信號,并同步去除噪聲,截取數(shù)據(jù)進行分段分析、特征提取與手勢分類。
論文第一作者曹天傲博士說,以上可穿戴便攜式實時控制手勢識別系統(tǒng),為今后患者康復(fù)、日常生活及人際溝通搭建了“橋梁”,減輕了因殘障而導(dǎo)致的自卑和失落,避免歧視,進而重新塑造了肢體功能,實現(xiàn)了自如的動作表達,像正常人一樣回歸社會。同時,也為工業(yè)機械手多功能操作及輔助機器人訓(xùn)練動作多樣性,拓展了新思路。
考慮到人手實際需要與假體的深入開發(fā),孫金瑋教授課題組計劃還將進一步豐富待識別的動作并增強動作識別準確率,真正保證患者能夠隨心所欲進行手部動作,解決原有肢體缺失帶來運動受限的棘手難題;同時應(yīng)用到工業(yè)機械手、機械臂、輔助機器人、外骨骼等,使產(chǎn)品更加多樣性和普及性。