南开学子设计“感温假手” 有望助残疾人恢复“知觉”

通讯员 乔仁铭

佩戴假肢的残疾人有望恢复“知觉”了！近日，南开大学计算机与控制工程学院2012级本科生吕思艺与几名小伙伴共同设计出一款“具有感温功能的机械假手”，该“假手”可以规避传统肌电假手“无法感知物体温度”的弊端，有效避免残疾人因佩戴“假手”抓握高温物体，而造成的身体“烫伤”或仿生材料“变形”，有望使残疾人恢复“知觉”。

“佩戴传统肌电假手的残疾人在抓取装有热水的杯子或触碰高温物体时，很可能因为无法感知高温，而造成身体烫伤或仿生材料损坏。为了避免这种隐形伤害，我和几名同学设计了这款‘感温假手’，以此增加残疾人在使用假肢时的安全性与真实性。”吕思艺说，“佩戴‘感温假手’的残疾人将如常人一样，在接触物体的第一时间内，感受物体的温度。通过“温度传感器”、“电信号反馈”，假手将如同身体的一部分，自由感知外界的物理信息。‘感温假手’的应用将有助于残疾人更好的独立生活，减轻家人的看护负担。”

据吕思艺介绍，“感温假手”模型由“3D打印机”制作而成，模型内部装有微型控制板、微型舵机，用以控制并牵引五个“手指”的运动。其中，“食指”配备了一个温度传感器，负责采集假手抓握物体的温度。使用中，残疾人可以通过肌肉发出“电信号”控制假手抓取物体。当温度传感器检测到抓握物体的温度大于预设阈值时，微型控制板将操控微型舵机，使假手自动“松开”物体。与此同时，微型控制板还将发出一个警示性的“电刺激信号”，作用于残疾人的肌肉神经，用以提示“抓握物体温度过高”。

“残疾人能够感受到物体温度的高低！” 吕思艺说，“抓取物体的温度越高，微型控制板发出的‘电刺激信号’就越强。只有物体温度超过预设阈值时，假手才会‘松开’，这真实还原了人在触碰高温物体时的正常生理反应。”

南开大学计算机与控制工程学院副教授、团队指导教师段峰说：“对于残疾人来讲，他们很大的一个心愿就是能够像健全人一样生活。‘感温假手’在某种程度上将为手部残疾人群提供生活便利、避免隐形伤害。该设计理念清晰，研究意义突出，相信未来将为佩戴假手的残疾人提供良好的感知体验。”

据了解，“感温假手”的基础功能已经设计完毕，目前正在进行调试与测试。相信未来，残疾人的“知觉”可以“重获新生”，“感知世界”将不再遥远。