本报记者 张丽
近日，第十八届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛“黑科技”专项赛落下帷幕。中北学子表现优异，斩获“星系”级作品1项、“行星”级作品3项、“卫星”级作品3项，获奖数量居山西省高校榜首。
该校仪器与电子学院、半导体与物理学院学生团队的《安然如骨——一种基于仿神经线主动力矩控制的康复机器人》项目被评定为“星系”级作品，全国排名第八，这是该校首次获得该赛事最高荣誉奖项，也是全省唯一获此奖项的高校。
目前，我国大约有1500万人有下肢运动障碍，大约4000万老人在逐渐失去行走能力。为此，“安然如骨”学生团队针对脑外伤、脑梗塞等脑部疾病所致的偏瘫以及骨关节术后造成的关节障碍等康复需求，提出一种基于仿神经线主动力矩控制的智能化物理康复方法。
“安然如骨”团队通过自主创新实践与打磨，提出“力矩传感跟随系统”“仿神经线柔性导向装置”“多传感器融合”三大技术创新。通过对自适应主动力矩跟随控制、仿神经线柔性导向以及多传感器融合步态探测及感知等关键技术的研究，解决了传统设备运动精度低、响应速度慢以及用户舒适度差等问题，实现了患者下肢实时精准状态跟随和监测。基于人体模型构建的踝关节力矩曲线已实现毫秒级别的自适应力矩控制。其次，设计了仿神经线柔性导向装置，装置响应速度的控制帧率从传统的300hz提升到约700hz，克服了驱动线前后行程不一致的难题。最后，通过开创多传感器融合步态探测系统，打造多传感器数据融合感知，数据同步误差达到毫秒级，重叠率可达约95%。
据悉，黑科技专项赛旨在重点围绕解决“卡脖子”问题，针对前沿领域，打造具有高精尖色彩的科技作品，巧妙性、创造性地解决现实中的一些问题，实现我国整体科技水平从“跟跑”向“并行”再向“领跑”的战略性转变。本届赛事共有99件作品评定为“星系”级作品、181件作品评定为“恒星”级作品、267件作品评定为“行星”级作品、330件作品评定为“卫星”级作品。
来源：山西青年报，2023年10月17日第10版
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