人工智能有哪些技术,智能步态训练
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人工智能有哪些技术
人工智能技术主要有图像技术、人体与人脸识别、***技术、语音技术、自然语言处理、知识图谱、机器学习和深度学习等。随着人工智能技术在医药、金融、零售、制造、互联网等行业的广泛落地应用,近年来相关专利申请数量也大幅增加。
包含的技术如下。
1、计算机视觉:计算机视觉技术运用由图像处理操作及机器学习等技术所组成的序列来将图像分析任务分解为便于管理的小块任务。
2、机器学习:机器学习是从数据中自动发现模式,模式一旦被发现便可以做预测,处理的数据越多,预测也会越准确。
3、自然语言处理:对自然语言文本的处理是指计算机拥有的与人类类似的对文本进行处理的能力。例如自动识别文档中被提及的人物、地点等,或将合同中的条款提取出来制作成表。
4、机器人技术:近年来,随着算法等核心技术提升,机器人取得重要突破。例如无人机、家务机器人、医疗机器人等。
5、生物识别技术:生物识别可融合计算机、光学、声学、生物传感器、生物统计学,利用人体固有的生体特性如指纹、人脸、虹膜、静脉、声音、步态等进行个人身份鉴定,最初运用于司法鉴定。
人工智能机器人假腿有什么品种?如单腿增强功能的
人工智能机器人假腿有什么品种?如单腿增强功能的?
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什么是智能假肢(机器人假腿)
智能假肢是20世纪后十年发展起来的具有高性能的新一代假肢。与普通假肢相比,其主要功能特点是能根据外界条件变化和工作要求,自动调整假肢系统的参数,使其工作更好,运动自如,具有更好地仿生性,也叫作仿生智能假肢。
目前下肢假肢的分类
下肢假肢中膝关节是最重要的部分,是当前解决截肢者基本需要的一项迫切任务。
膝关节假肢根据其力矩实现的方式 ,可以分为被动式 、半主动式和主动式 。
传统的膝关节假肢产品均为被动式或半主动式 , 此类假肢能够通过弹性元件( 弹簧 ) 和储能元件(液压缸 、气压缸等) 在支撑期储存能量 , 同时给予一定阻尼 , 保证支撑的稳定性; 在摆动期释放能量并助伸 , 从而实现膝关节屈伸运动 。
由于这种膝关节在行走过程中阻尼不能随时调节 , 因此速度变化适应性差,患者容易 疲劳。由于控制方式相对简单,实现难度相对较小,同时能耗相对较低,市场上主流产 品均为被动阻尼式假肢 。
主动型假肢主要以电机作为动力源,能够代替腿部肌肉提供力矩,使膝关节主动弯曲、伸展。但电机自重大、能量转化 率低、功耗高,运行时噪声大;电池容量小、体积重量大、续 航短,这些问题是主动型假肢产品面临的主要技术难题。市场上唯一的一款主动型假肢产品是 OSSUR 公司的 POWER KNEE。也有研究机构用气压、液压作为动力源进行主动型假肢的研究。2006年,OSSUR公司研制出世界上第一款主动型人工智 能假肢POWER KNEE。该假肢采用电机驱动,代替原有的腿部肌肉实现假肢的主动弯曲伸展功能。
智能膝关节假肢使用传感器对人体行走的步态参数进行检测 ,并利用微处理器控制膝关节达到相应的屈伸阻尼,根据不同的步态特征给予不同的控制,从而能够使截肢者行走更加自然 ,具有更好的仿生性 。
实际上,假肢本身就是一种仿生的机械/机电产品,冠以仿生主要是强调它的性能比目前常见的假肢更接近真实肢体,冠以智能是强调其有主动适应外部条件变化的能力。总的来说,目前仿生假肢和智能水平还都是比较初级的。
人工关节置换是什么
一说到人工关节,甚至有些朋友的第一反应竟然是这样的:
或是这样的
NO!NO!NO!
您想多了!那是假腿和假肢!
山东省立医院骨科副主任医师袁林介绍到:
实际上,人工关节手术在外观上留给我们的仅仅是一条大约10-20厘米的手术切口。特别是人工髋关节术后的朋友,稍保守一点的泳装都能挡个严严实实,他人往往无从查觉。
人工关节术后切口
那么人工关节究竟是什么呢?
顾名思义,人工关节是当人体本身的关节面出现严重的不可逆转的破坏时,用以代替实现关节功能的一种人工假体,目前多见的为人工髋关节和人工膝关节。
人体的关节,是实现人类运动的重要结构,特别是髋、膝等下肢大关节,是人类能够直立行走的必要条件,可以说我们走的每一步路都是对关节的一次磨损。
幸运的是,这些关节的表面有一层坚韧又光滑的透明软骨,这种软骨是绝佳的耐磨材料,同时在运动时起到缓冲左右。同时,与人体所有器官一样,由于新陈代谢的顺利进行,关节又在不断的自我修复,让我们可以每天3万步,轻松占领朋友圈的榜首。
但是,随着年龄的增长,人体关节必然会变得损有余而补不足,软骨磨损殆尽,关节稳定性下降,继而出现骨质增生,出现关节表面粗糙不平,抑或是因疾病、外伤等其他因素的影响,出现严重的关节破坏,甚至是肢体肢体变形。
这时一般有两个主要表现,一是走着走着就疼了,二是忽忽悠悠就瘸了。
同时,须知人类的直立行走可是一个复杂的全身性的动态过程,当某一个关节,因各种原因而无法正常运转时,整个人体就像瘪了一个轮胎的汽车,带来其他关节或是腰背脊柱的异常运动,出现不适感。
这个时候,专业的医生会很遗憾的告诉您,药物对这种程度的关节破坏也是无能为力,保守治疗只能够通过口服止疼药物来缓解疼痛;亦或是寄希望于隔壁的孙子的同事的女朋友推荐的某进口M品牌保健品。
既然上帝赐予我们的关节坏掉了,我们人类就自己做一个!于是,就出现了人工关节,以代替损坏的人体关节面。简单地说,就是用光滑、耐磨的人工材料代替被破坏的关节面,可以每天愉快的摩擦,摩擦……
用人造材料做一个每天被摩擦成千上万次的关节,第一个要求就是耐磨。我们的骨科前辈们和爱迪生一样,尝试了各种千奇百怪的材料,以寻找最耐磨最稳定的物质,从天然材料如木头、人体筋膜、脂肪、猪的膀胱(求猪的心理阴影面积)、象牙,到人工材料如橡胶、聚乳酸、特氟龙等等。
早期使用的各种人工关节材料
现如今,可供我们选择的新型材料,如超高交联聚乙烯、第四代生物陶瓷等等,它们在理论上的耐磨程度甚至可以满足正常人150年以上的关节摩擦运动,远远超过了人类寿命预期。
以前报道平均使用寿命约15至20年,随着人工关节制作工艺及材料学的进步,人工关节平均使用寿命可延长至20到30年。
与此同时,手术医生的技术也在不断的提高,借助科技的发展,如今计算机辅助甚至是机器人手术等最新科技已经开始在临床应用,人工关节手术变得越来越规范化和精准化,保证了人工关节的植入的位置和固定强度。
所以,我们有理由相信,如今我们所开展的人工关节治疗方法,其术后效果和生存时间会变得更好。
真关节换成假关节,还能走路吗?我还能跑步/开车/跳广场舞/。。。/吗?我做完手术后能恢复成什么样?这是一个所有人都会提出,但答案却又因人而异的问题。
对于绝大多数手术后的患者来说,人工关节术后可以获得运动时无痛、步态正常的行走功能;坐、蹲、跪等日常生活动作;以及一些不剧烈的非对抗型的体育运动,如慢跑、徒步、广场舞等等。当然,也有一些年轻活跃的患者术后可以进行滑雪、网球、篮球等相对剧烈的体育运动,但这些运动本身具有一定的不确定性,会带来一定的风险,也会导致人工关节使用寿命的衰减,一般不作推荐。
人工关节术后的最高境界叫做“forgotten joint”,意思就是说这个假关节在日常行动中与自己的正常关节无异,是可以完全忽略掉的存在。但是能够实现这种“忘我”的功能却需要一些前提条件,一般而言,除了手术技术和假体材料,人工关节术后能够恢复的功能,很大程度上取决于术前患者的关节功能,特别是周围软组织的受损程度。
一些对软组织影响较大的疾病,如强直性脊柱炎,陈旧性关节感染等疾病,术后即使努力练习,活动度也较难达到一般患者的水平,但还是完全可以满足日常生活。
人工关节作为20世纪最成功的手术术式之一,经历了早期探索阶段、中期材料和技术的不断发展,目前已经是一种非常成熟的手术技术。按照术后快速康复流程,多数患者术后第一天就可以下床活动,术后总观察时间往往只需3-5天的时间,同时康复也时间大大减少。
事实上,就目前而言,人工关节置换仍然是处理绝大部分终末期关节疾病的唯一、长期、可靠、有效的治疗方式。当然,人工关节也存在着一些问题,主要集中于术后的感染、人工关节周围骨折和远期松动等并发症方面。
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