記者從中國科大獲悉，該校張世武教授、金虎副教授與王柳特任教授基於手指皮膚非均勻形變機制和手部精細動作康復運動機制，以高功重比形狀記憶合金（SMA）彈簧為驅動，提出了一種具備精細動作訓練的攜帶型柔性康復手套機器人，有望服務全球數千萬手功能障礙患者的精細動作康復與日常生活輔助。
全球手功能障礙患者群體日益龐大，僅因腦卒中每年新增近千萬人。由於指間協調性、肌張力等異常，患者失去手部精細動作技能。重復與持續的手部運動訓練可刺激大腦皮層與神經元，達到手功能康復目的。柔性康復手套具有輕質本體、柔順運動等優勢，可突破傳統剛性手套安全冗余度低等缺點。但由於柔順本體易發生大形變不利於運動感知以及多傳感及驅動整合極易使手套繁冗不利於便攜化等原因，現有柔性康復手套多數僅能實現基於開環控制的康復運動，使得手部精細運動技能精準康復仍極具挑戰。
針對以上挑戰，研究人員綜合手指皮膚褶皺結構的倣生原理和霍爾傳感機制，創新性設計了集柔順運動與精確感知于一體的倣生指套結構，並據此提出了融合傳感系統、形狀記憶合金（SMA）驅動與智慧控制系統、供能與熱控系統和人機交互系統的柔性康復手套整合化設計方法。
得益於SMA高功重比和整合化設計，柔性康復手套機器人自重僅490克，且具備獨立工作能力。研究人員進一步提出多模態精細動作康復訓練方法，從而實現手功能障礙患者便攜、精準和安全的康復訓練。臨床試驗初步驗證了該攜帶型、低成本柔性康復手套機器人在精細運動康復以及生活輔助等方面的優勢。
近年來，中國科大工程科學學院機器人與智慧裝備研究所團隊，在形狀記憶合金（SMA）驅動器的精確控制方面開展深入研究，取得了系列進展，為康復手套機器人的精細運動控制奠定了良好基礎。（葛清政）
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