首创的平台旨在快速推进假肢

由密歇根大学和Shirley Ryan AbilityLab的研究人员设计的新型开源，人工智能假肢现在可供科学界使用。

该腿的免费复制设计和编程旨在通过为仿生学领域的分散研究工作提供统一平台来改善患者的生活质量并加速科学进步。

“我们的开源仿生腿将使研究人员能够有效地解决在实验室和社区中的一系列活动中控制仿生腿的挑战，”首席设计师Elliott Rouse说，他是UM机器人研究所的核心教员和助理教授。机械工业。“此外，我们希望我们的仿生腿能够将研究人员与一个共同的硬件平台联合起来，并使相关领域的新研究人员能够开发创新的控制策略。”

Rouse和合作者Levi Hargrove，芝加哥Shirley Ryan AbilityLab的仿生医学中心主任，将在拉斯维加斯举行的Amazon re：MARS会议上揭开腿部及其在线平台的面纱。有关零件订购地点，如何将它们放在一起以及如何编程腿的详细信息，请访问opensourceleg.com。

“虽然设计和代码是免费的，但腿仍然是一台高端的，最先进的机器，”她说。“这是一种独特的即插即用系统，科学家可以避免数百万美元的研发成本，并立即开始测试膝盖和脚踝的假肢。它有效地降低了研究人员进入门槛的难度。”

高效，先进的设计

在设计腿部时，Rouse专注于保持简单，低成本和便携，高性能。结果包含来自少数供应商的相对便宜的零件; 模块化设计，可以作为膝盖，脚踝或两者兼有; 以及可在任何地方进行测试的板载电源和控制电子设备。

此外，该团队改编并整合了为无人机行业开发的新电机技术。扁平薄饼式电机的转速越低，扭矩越大。这些低速减速电机可实现更高效，更精细的控制和更人性化的运动。

Rouse说，直接与残疾人一起工作的研究人员经常需要建立自己的机器人腿部系统。研究人员可以采用这种通用平台，而不是从头开始，在一些组装后，开始研究更好的解决方案，以帮助行动不便的人。通用平台还可以直接比较用于控制仿生腿的新算法，研究人员可以对其进行迭代和构建。

虽然上半身有许多开源假肢，例如手，但这是第一个用于下肢的平台。下肢仿生学的研究传统上落后于上肢假肢的研究，主要是由于维持平衡和支撑患者整个身体的高风险。

指定的完整仿生腿成本为28,500美元，其中包括由Star Rapid加工的零件，Dephy Inc.的执行器，以及为人工智能提供动力的Raspberry Pi小型计算机。

由Hargrove领导的先进的基于AI的控制可以调整仿生腿的动作，以无缝切换活动，例如从步行到上楼梯到坡道。为了实现这一目标，该团队使用肌肉收缩信号和仿生腿内传感器数据的组合来预测下一步所需的行为。

社区驱动的研究与开发

作为一个开源项目，任何人都可以为改善腿部的设计和功能做出贡献。虽然腿部是一种研究工具而不是家庭式解决方案，但参与项目的患者可以通过他们在试验中的反馈来帮助关注和改进设计。公司可以使用自己的零件对腿进行原型设计，以增强设计。并且，研究人员可以利用项目网站来讨论设计和控制方面的修改和建议。

“这代表了研究的未来 - 开源机器人硬件和带共享代码的嵌入式系统的快速原型设计，”Rouse说。