北京大學(xué)工學(xué)院先進(jìn)制造與機(jī)器人系王啟寧教授的科研團(tuán)隊，在智能動力下肢假肢領(lǐng)域邁出了革命性的一步，成功研發(fā)出全球首款軟體膝關(guān)節(jié)假肢，為假肢技術(shù)的發(fā)展帶來了全新的突破。

傳統(tǒng)膝關(guān)節(jié)假肢多以高密度金屬材料制成，屬于剛性假肢，不僅在體積和重量上給使用者帶來不便，而且在緩沖性能上表現(xiàn)有限，難以在功能性和舒適性之間找到平衡點(diǎn)。這些問題一直困擾著假肢技術(shù)的發(fā)展。

而王啟寧教授團(tuán)隊的創(chuàng)新之處在于，他們首次提出了基于折紙原理的仿生軟體膝關(guān)節(jié)假肢設(shè)計。這款假肢的主體部分采用熱塑性聚氨酯材料，通過3D打印技術(shù)制造而成。令人驚嘆的是，其膝關(guān)節(jié)單元的重量僅為300克，高度也僅有15厘米，大大減輕了使用者的負(fù)擔(dān)。

團(tuán)隊在研發(fā)過程中，還從自然界的馬尾草中汲取靈感，模仿其獨(dú)特的抗彎折機(jī)制，從而顯著提升了假肢軟體結(jié)構(gòu)的承重能力。這一創(chuàng)新設(shè)計不僅讓假肢更加輕便，也使其在面對外部沖擊時表現(xiàn)出更強(qiáng)的緩沖能力。

實(shí)驗結(jié)果顯示，與剛性假肢相比，這款軟體假肢在面對不同方向的外部沖擊時，能夠多吸收11.5%至17.3%的沖擊力，為使用者提供了更好的保護(hù)。同時，它還能在較低的預(yù)充氣壓下承載超過75公斤的重量，是自重的250倍，并能主動輸出超過25Nm的伸膝力矩，確保了假肢的功能性和實(shí)用性。

更重要的是，穿戴這款軟體膝關(guān)節(jié)假肢的殘疾人在行走時不僅更加省力，而且受到的沖擊也更小。他們普遍表示，在行走時的舒適度得到了顯著提升，這對于改善他們的生活質(zhì)量具有重要意義。

王啟寧教授團(tuán)隊的這一創(chuàng)新成果，不僅為假肢技術(shù)的發(fā)展開辟了新的方向，也為廣大殘疾人帶來了福音。這款軟體膝關(guān)節(jié)假肢的出現(xiàn)，將有望推動假肢技術(shù)向更加人性化、智能化的方向發(fā)展。