科普中国2024年11月12日发布:中国首次！半机械人奥运夺冠！东大问鼎全球人机共融技术之巅

你知道吗？半机械人早就生活在我们身边了，而且最近刚结束了一场奥运会！而且咱们中国还夺冠了！

这个比赛叫第三届全球辅助技术奥运会，又称“半机械人仿生奥运会”。地点在瑞士苏黎世，汇集了全球最前沿的仿生技术，涉及假肢、轮椅、外骨骼、脑机接口等多个领域。

中国科研团队和参赛选手徐敏经过两天三轮紧张激烈的比赛，最终荣获本届大赛“上肢义肢”组冠军。同时刷新了我国在全球顶级科技助残赛事中创造的最好成绩！展现了中国科研团队在全球助残辅助技术领域具备问鼎一流的强大研发力和创造力。

网友评论：这才要吹爆！这才是人类之光！

▍赛场实况：智能假肢完成全部竞赛任务

"上肢义肢"组一直是CYBATHLON大赛中竞争最为激烈的组别之一，这次的胜利具有划时代意义，不仅是中国科研团队首次在该赛事中获得冠军，更打破了往届假肢组均为纯机械式假肢夺冠的记录。中国队研发的人机共融型生机电一体化假肢成为本届赛事中唯一能够完成所有比赛任务的作品。

比赛设置了十个高难度的义肢操作任务，包括提重物、拉拉链、插钥匙、换灯泡、抓纸片、摞杯子、绕铁环、盲盒取物等。这些看似简单的日常动作，实际上需要极其复杂的神经、骨骼和肌肉协调。选手们都失去了部分手臂，需要戴着各自团队研发的电动手臂，一次性完成这些任务。最终以任务完成数量和完成时间判定成绩。

比赛现场，徐敏需要用义肢完成一系列考验精准度和灵活性的任务。首先是提重物环节，她用机械手臂连续夹起4瓶矿泉水，将其放入箱子内，随后快速跑到指定地点，再将瓶子完好取出放在桌子上。整个过程中，义肢精确地夹住瓶盖部分，展现出极高的控制精度。

接下来是对精细动作的考验。徐敏需要用机械手臂抓取茶杯并将其放置在身后的柜子上，这个环节主要考核机械臂的自适应力控制和力触觉反馈能力。义肢需要根据杯子的形状和材质实时调整抓力，避免用力过大或过小。徐敏和她的"智能手"配合默契，动作敏捷自如。

在盘子搬运环节，徐敏同样展现出卓越的控制能力。这个任务考验义肢对不同重量和形状物体的感知能力，以及抓力的精细调节。她的表现让观众叹为观止。

最具挑战性的是穿衣服和拉拉链环节。这些看似简单的日常动作，实际上需要极其复杂的神经、骨骼和肌肉协调。对上肢残障人士而言，这些都是巨大的挑战。比赛中，徐敏通过义肢完成了这些精细操作，充分展示了中国团队在人机协同技术上的突破。

特别值得一提的是"盲盒取物"环节。选手需要让义肢穿过遮挡的毛刷，在肉眼看不见的情况下抓取不同硬度的圆柱体。团队创新性地在义肢手指中安装了摄像头，通过视觉识别技术将捕捉到的图像转化为光信号，辅助操作。这一设计使徐敏成为全场唯一完成该项任务的选手。

▍研发历程：东南大学团队十七年技术积累

中国代表队HANDSON团队依托于东南大学机器人传感与控制技术研究所宋爱国教授团队。主力成员包括三名研究生，由宋爱国教授的博士毕业生、现任中科院苏州医工所青年博后胡旭晖担任领队。

这支团队的成功并非偶然。宋爱国教授团队自2007年就开始与丹阳假肢厂合作研发智能肌电假肢。2009年，他们推出第一代比例力反馈肌电控制假肢。2011年，团队的《具有力触觉的新型人机交感智能肌电假手》项目获得第十二届"挑战杯"全国大学生科技竞赛一等奖。2012年，他们又推出第二代具有力触觉感知功能的肌电控制假肢。

在过去17年里，团队在人机共融型假肢的多个关键技术领域取得重要突破，包括力触觉感知、力触觉反馈、自适应力控制和肌电信号识别等。这些核心技术已经在丹阳假肢厂实现产品化。2020年，团队开展了面向残障军人的智能肌电假肢技术研发，为"排雷英雄战士"杜富国等研制新型力触觉感知智能肌电假肢。

本次参赛的义肢设计融入了多项创新。团队为徐敏量身定制了穿戴式肩带，内置拉伸传感器可监测肩膀运动状态。这些传感器通过监测肩部位移信号，与残肢端的肌电信号协同工作，控制手指开合角度和手腕关节旋转角度。弓背角度越大，肩部位移量越大，手指开合度也随之增大。

义肢手指的设计也极具特色，设置了四个不同功能区：第一区域尽量水平，便于抓取纸片、药匙等平直物体；第二区域呈内嵌圆弧状，适合握住榔头、瓶子；第三区域采用半球面设计，方便抓取珠子等圆形物体；第四区域位于手指关节处，专门用于固定水壶等重物。

团队的成功离不开与徐敏的紧密配合。2019年，通过苏州市残联，徐敏结识了正在寻找假肢受试者的胡旭晖。为了确保假肢更贴合使用者需求，团队从最基础的日常活动入手，不断测试和改进设计。他们借助嘉立创的电路板制造和3D打印技术，实现了假肢的快速迭代优化。

▍结语与展望

此次夺冠不仅创造了中国在全球顶级科技助残赛事中的最好成绩，更展示了中国科研团队在人机共融技术领域的强大实力。团队在比赛中展现的创新解决方案，特别是视觉识别技术的运用和精确的力控制系统，代表了当前智能假肢领域的最高水平。

这场胜利的意义远超竞技层面。团队17年如一日的坚持研发，始终以服务残疾人为出发点，将高科技转化为实用产品。他们不仅攻克了力触觉感知、自适应力控制等技术难关，更通过与企业合作，让科研成果真正服务社会。

比赛期间遇到的各种挑战，如赛场道具设置变化、规则调整等，都被团队迅速克服。这种应对突发情况的能力，正是中国科研团队实力的体现。未来，随着技术的进一步发展和完善，相信会有更多残障人士受益于这些创新成果。

这次的胜利标志着中国在辅助技术领域已跻身世界一流行列。但对团队来说，这只是新的起点。他们将继续在人机共融技术领域深耕细作，为推动全球辅助技术发展贡献中国智慧。返回搜狐，查看更多

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