第108章 家的港湾与“仿生义肢”的萌芽[2/2页]
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气氛冲淡了陈默的疲惫。
nbsp饭后,陈雪在客厅小心翼翼地用右手写着作业,左手打着石膏放在桌上,行动很不方便。她想拿茶几上的水杯,试了几次,因为角度别扭,石膏磕在杯子上,差点把水打翻。
nbsp“哎呀!”陈雪轻呼一声。
nbsp陈默赶紧过去帮她拿稳水杯,看着妹妹笨拙的动作和微微蹙起的眉头,一个念头如同闪电般划过脑海——“仿生兽装控制器”!
nbsp当年为了让妹妹的布娃娃能“眨眼”、“吹风”,他捣鼓出了那个集成微型电机、温控风扇和简易控制器的“土装置”。其核心不就是微型驱动、环境感知(温控)和简单的动作控制吗?
nbsp“如果…能把这种微型化、集成化、带感知的技术…”陈默的目光落在妹妹打着石膏的手臂上,“…做成一款轻便、智能的‘外骨骼护臂?不仅能保护伤处,还能通过传感器感知肌肉的发力意图(肌电信号),用微型电机提供辅助力量,帮助完成一些简单的动作?甚至…加入温控或震动功能,促进血液循环,加速康复?”
nbsp这个想法让他心跳加速!这不正是“兽装控制器”技术在现实中最直接、最温暖的应用吗?而且,其核心的微型驱动、生物信号感知、智能控制,也正是未来单兵外骨骼系统的技术基石!
nbsp说干就干!陈默立刻钻进自己在家里的旧书房(现在成了他的小型工作室和“童年博物馆”)。他翻箱倒柜,找出了那个落满灰尘的“兽装控制器”原型——一块比火柴盒略大的电路板,上面焊接着几个微型电机、一个小风扇、一个温度传感器和一个简易的8051单片机。
nbsp“虽然简陋,但原理都在!”陈默眼中闪烁着光芒。他立刻开始构思:
nbsp1.nbsp功能定位:nbsp辅助骨折/肌肉损伤康复的智能护臂,核心功能:被动保护nbsp+nbsp肌电感知辅助驱动nbsp+nbsp温/震理疗。
nbsp2.nbsp技术分解:
nbsp结构:nbsp轻质高强度材料(3D打印尼龙或碳纤维?成本!)做骨架和外壳,内衬柔软缓冲材料。
nbsp驱动:nbsp微型高扭矩无刷电机(比当年的小电机强太多)nbsp+nbsp精密减速器,驱动护腕或手指关节做有限度辅助运动。
nbsp感知:
nbsp肌电(EMG)传感器:nbsp贴在手臂皮肤上,捕捉肌肉发力时的微弱电信号。这是核心难点!当年“脑波头套”就搞过生物电,有基础但精度要求更高。
nbsp姿态传感器(IMU):nbsp监测手臂运动状态。
nbsp压力传感器:nbsp感知接触或握持力度(安全保护)。
nbsp控制:nbsp基于肌电信号模式识别(简单动作如屈腕、握拳)和预设程序,控制电机输出辅助力。复用并升级“脑波头套”的生物电识别算法。
nbsp理疗:nbsp集成微型PTC加热片和微型振动马达,提供热敷和震动按摩。
nbsp能源:nbsp小型可充电锂电池。
nbsp3.nbsp“土味”原则:nbsp立足现有民用级器件和技术(降低成本,加速实用化),先实现核心辅助功能,再追求完美。
nbsp陈默立刻行动起来:
nbsp拆解了“兽装控制器”,研究其驱动电路和控制逻辑。
nbsp翻出“脑波头套”的电路和代码,研究肌电信号采集放大和简单模式识别。
nbsp联系李思远,请他帮忙优化肌电信号处理算法(降噪、特征提取)。
nbsp联系王浩和赵铁柱(电话):“王工,老赵!帮我搞点微型无刷电机和减速齿轮!还有,有没有轻便结实的材料做外壳?民用级的就行!我妹妹手伤了,想给她做个辅助护臂!”
nbsp陈雪得知哥哥的想法,眼睛亮晶晶的,充满了期待。
nbsp深夜,陈默的书房里灯火通明。桌上摊开着“兽装控制器”和“脑波头套”的残骸,电脑屏幕上显示着新的护臂结构草图和控制流程图。他已经初步搭起了肌电信号放大电路的雏形,正在调试。
nbsp妹妹陈雪轻轻推门进来,端着一杯热牛奶:“哥,别熬太晚了。”
nbsp陈默接过牛奶,看着妹妹还带着稚气却充满信任的脸庞,心中一暖。“小雪,再给哥几天时间,哥一定让你这只手‘聪明起来!”
nbsp“嗯!我相信哥!”陈雪用力点头,看着桌上那些奇怪的零件和屏幕上的线条,虽然看不懂,但知道那是哥哥为自己努力的证明。
nbsp窗外,哈工大的夜色宁静。陈默喝了一口温热的牛奶,目光再次投向屏幕。大国重器的蓝图在研究院里铺展,而这份源于亲情的“小发明”,或许将在不经意间,为未来战士的钢铁身躯,注入第一缕仿生的灵动。从深蓝的航母甲板到妹妹纤细的手臂,“军工大摸底”的智慧与温情,在这寂静的夜晚,悄然流淌。
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