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跳舞像假肢(汶川地震假肢女孩跳舞)

中国日报版面截图

最近,国内仿生科技界纷纷将目光投向一家新兴企业BionicM,其生产的智能假肢会跳舞、能踢球,还能完成许多过去“不可能”的事。

该公司研发团队领军人孙小军,出生在贵州省铜仁市石阡县的山村,九岁时不幸截肢失去一条腿。在家人的鼓励下,他努力求学考取知名高校获得博士学位,长大后的他为自己造了一条腿,他的智能假肢一改传统假肢的弊端,让残障人士如愿站起来。

孙小军从小活泼好动,喜欢运动。9岁那年,一次篮球运动中孙小军扭伤脚踝,在送往医院时被检查出骨髓炎,由于没能得到及时治疗,最终不得不实行截肢手术。

“这件事情对于我和我的家庭来说是非常难以接受的,在截肢前我是一个非常贪玩且不喜欢学习的孩子。事故发生之后,我父亲告诉我这辈子只有读书才能有出路,因为我不能像他一样靠做农活为生。”34岁的孙小军最近在一手video视频平台上向网友分享了他的故事。

截肢后的孙小军不愿向命运屈服。他像变了一个人,牢记父亲“这辈子只能读书才有出路”的话,不爱读书的他变得异常刻苦。由于当时家里条件并不宽裕,孙小军放弃安装假肢的打算,选择木拐杖来解决自己的行走问题。2006年,孙小军顺利考取了华中科技大学材料科学工程学院材料成型及控制工程专业。当他拄着双拐来到武汉上大学时,很多人被他的顽强毅力所折服。

为节约路费,孙小军一个人拄着双拐,坐了26个小时的火车来武汉上学,也引起了媒体的关注,成为当年大学新生中的新闻人物。他通过学校“绿色通道”入学,办理了缓交学费的手续,学校还为他减免了住宿费、军训服装费、公寓生活用品费等。当时校领导主动找他谈话并给予鼓励,学校还资助他一辆电动车,方便他的学习和生活。在武汉求学时收获的温暖给了孙小军无限动力,他自己也经常拿张海迪等人的事迹为自己加油。大四时,日本东北大学与华中科技大学有交换留学生的项目,成绩优异的孙小军被选中,并且获得每月8万日元的奖学金。此后,孙小军在日本开启了自己的留学生涯。

在日本读书期间,孙小军发现大街上很少看见像自己一样使用双拐的人。多方了解后才知道,原来日本几乎所有的残疾人都安装了假肢。2011年,在日本已经读书生活了两年的孙小军正式安装上假肢,告别了15年的拐杖生活,把自己每日拄拐杖的双手解放出来。

然而好景不长,孙小军很快发现自己的假肢带来的感觉并不美妙,有时还很尴尬。孙小军回忆,当时假肢的构造比较简单,使用起来非常费力,比如下楼梯时,正常人的膝盖是可以弯曲的,但他却不能。他只能一只腿先下台阶,然后再把假肢从上一级台阶移到下一级台阶,然后机械地重复这个过程。有时候走快一点还容易摔倒,在大庭广众下很尴尬。

“可不可以把智能机器人的技术用在假肢上?”2013年,尚在日本东京大学读硕士的孙小军萌生了一个念头:自己做一款轻便、智能的假肢。经过调查,他发现那时智能假肢技术完全被两家欧洲公司垄断,一副智能假肢价格在10万元至40万元间不等,堪比一辆中高端轿车,普通人难以负担。

“智能电动假肢机器人”的想法萌生后,孙小军放弃了在索尼公司的高薪工作。2015年10月,孙小军辞职进入东京大学人形机器人实验室攻读博士,导师认可了孙小军把机器人概念融入假肢的理论设想。经过研发队伍的努力,他们设计的第三代样机有电机驱动、控制器和感应器,能够随着人体变化做出相应反馈。“加入3D技术后,假肢的重量会减半,而且我们考虑把人体动能加入假肢,这样又可以减少重量。”孙小军说。

在日本读博期间,孙小军研发的假肢在业界声名大噪。2018年,读完博士的孙小军回到深圳创办健行仿生公司,使用者、研发者、创业者的三重身份叠加在孙小军身上,他希望用自己的专利技术能帮助到更多需要假肢的人。

几年时间,团队发展到20多人。2019年,孙小军在香港创业大赛上获得总冠军,获得10万美元的奖金;2020年,孙小军和他的团队问鼎2020年度红点之星奖;2021年10月15日,团队的匠心之作“BionicM智能电动假肢机器人”首发。作为康复辅具类器械,去年10月,该产品已经获得了由民政部国家康复辅具质量检验检测中心颁发的合格证。

“研发智能假肢最大的困难是人和机械如何协调。”孙小军说。人在走路的时候是很随意的,如何让机械感知人的无意识,或者说人的这种随意呢?孙小军给智能假肢设计了一套刚柔相济的肌肉系统来满足需求,如上楼时“肌肉”变刚性,可以输出很大的力量,而柔性状态下可以做出各种动作,刚柔结合类似于人体的肌肉,很好地解决了人机融合的问题。

孙小军介绍,目前他们推出的第十代BionicM(健行仿生)智能电动假肢机器人,假肢内置了角度传感器、六轴力传感器、膝关节轴位、微处理器以及蓝牙,相比第九代智能假肢机器人更加安全稳定。电动假肢采用了运动能回收技术、肌肉仿生技术、仿生核心算法、技能学习技术等,使得使用者跑步、上台阶等伸缩运动更加便捷,并且智能假肢机器人可以学习使用者的行走习惯,从而达到“人机合一”。

“智能假肢类似于全自动驾驶汽车,可以识别路况。”,孙小军介绍,智能假肢通过感知系统可以知道哪个时间给腿部合适的力量,走平路和上下楼梯给出的力量是不一样的,上下楼梯需要给“肌肉”更多力量,而平路则不需要。另外,也能识别使用者的意图,如走快走慢、步幅大小等,让行走更加轻便。“其实就是通过人工智能和物联网相结合,从互联互通变成以人为中心,让用户体验更佳。”孙小军说。

孙小军表示,假肢产业属于利基市场,目前市面上大多数假肢产品产自欧洲,价格高昂。“我创办这个企业的初心并不是为了实现盈利最大化,而是为了创造出对社会有作用的产品,来帮助广大伤残人士实现两条腿走路的梦想。”孙小军说。

据了解,第十代BionicM(健行仿生)智能电动假肢机器人每套售价在30万元左右,最优惠的价格也在20万元左右。而国际上的同类产品价格为每套80万元人民币。“虽然我们的产品能便宜一半多,但这还远远不够。”让孙小军忧虑的是,他们的智能电动假肢机器人属于小规模生产,仍处于手工生产阶段,制造成本高,需要进一步融资并通过扩大规模来降低生产成本,从而使价格进一步降低,以更好地满足伤残人士需求。

据悉,全国有致残人士2000万,而下肢截肢者就达400万人,由于普通假肢的价格在6万至10万元人民币之间,这对于大多数截肢者来说是难以负担的,因此目前大部分截肢者仍然选择使用双拐,只有小部分使用假肢,而且功能有限。“通过自己的腿走路是最基本的需求,恢复用腿走路可以重拾自信。”孙小军希望截肢者不要丧失信心,要在心理上、身体上更好融入社会。他认为智能假肢迟早会帮更多伤残人士实现自由行走的梦想,而他愿意为这一事业奋斗毕生。

原文见3月30日中国日报7版https://www.chinadaily.com.cn/a/202203/30/WS6243b225a310fd2b29e54151.html

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