近日,贵州遵义一位女子因烧伤失去左臂,如今装上了机电智能假肢,可以捕捉肌肉信号,跟随意念做出动作。她发文感慨“我的左手回来了”。
这项技术被称为“肌肉信号驱动”的智能仿生手。使用者手臂上残留的肌肉即使已经失去肢体,收缩时仍然会产生微弱的电信号(表面肌电信号,sEMG),当大脑想要移动“手”时,神经信号依然会向下传递,激活残肢肌肉。


机电假肢通过贴在皮肤上的传感器捕捉这些生物电信号,经过放大、滤波和算法分析,实时解码使用者的动作意图,转换成控制指令驱动假肢做出张开、握拳、捏取等动作。相比早期假手只能做简单的“张-合”,最新技术已能实现独立控制每一根手指,完成写字、捡硬币等精细化操作。
目前全球约有数千万肢体缺损者,约20%至50%的上肢截肢者最终会放弃使用传统假肢,主要原因包括控制不直观、功能有限等。以“肌肉电信号”为驱动的智能假肢正在改变这一局面,成为当前主流技术方案。
在中国,衷华脑机等公司已研发出“神经肌电+智能语音”双模控制仿生手,使用者既可凭意念控制动作,也能切换语音指令进行辅助操作。广东省“十五五”规划也已明确将“智能仿生假肢”列为重点发展方向,推动“基础研究—产品开发—临床验证—产业化”全链条布局。
如果说肌肉信号驱动是“听指挥”,科学家还在攻克“有感觉”。由Integrum AB开发的e-OPRA系统,是目前唯一能提供双向神经肌肉接口的技术——通过植入式电极同时记录肌电信号并刺激神经,让使用者不仅能控制假肢,还能感受到真实触感。
此外,还有研究团队在探索“改造肌肉”路线。通过将感觉神经连接到残留肌肉上,当仿生手触碰物体时,信号会传递到大脑,产生真实的触觉反馈。实验数据显示,这种“肌神经接口”改造后的肌肉,抗疲劳能力比正常神经驱动提升了268倍。

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