据估计，全世界约有8000万人患有震颤症状，例如帕金森氏病人。这种不自主的周期性运动有时会强烈地影响患者的日常活动能力，比如用杯子喝水或写字。作为一种潜在解决方案，可穿戴软体机器人设备可用于抑制此类震颤行为。然而，现有原型设备还未达到足够的复杂性，无法提供真正的补救方法。

（图片来源：斯图加特大学）

据外媒报道，在仿生智能图宾根斯图加特中心（BITS）的合作项目下，马克斯普朗克智能系统研究所（MPI-IS）、图宾根大学（University of Tübingen）和斯图加特大学（University of Stuttgart）研究团队为仿生机械臂配备了两条沿前臂固定的人造肌肉，希望能够改变这一现状。相关研究论文发表在期刊《Device》上。

这种仿生机械臂被称为机械患者，可以模拟震颤行为。研究人员记录了若干次真实的震颤行为，并将其投射到仿生机械臂上，然后再现每个患者如何摇动其手腕和手。然而，当激活震颤抑制功能后，轻量化人造肌肉（由电动液压致动器构成）就会收缩和放松以补偿前后运动。现在，在这些机械患者上几乎感觉不到或看不到震颤。

该团队希望借助该手臂实现两个目标。首先，研究人员希望将仿生机械手臂视为一个平台，让其他研究人员可以测试辅助外骨骼技术方面的新想法。开发人员结合生物力学计算机仿真，能够快速验证其软体人造肌肉的性能，从而避免在真实患者身上进行耗时且昂贵的临床试验（这在某些国家甚至不具有法律可行性）。此外，该手臂还可用作MPI-IS机器人材料系的人造肌肉试验台。

多年来，这些液压放大自愈式静电驱动器（HASEL）已经过微调和改进。该团队的愿景是未来使HASEL成为辅助可穿戴设备的构成部分，让震颤患者可以舒适地穿戴，以便更好地完成拿杯子等日常任务。

MPI-IS机器人材料系博士后Alona Shagan Shomron表示：“研究人员认为这种肌肉具有巨大的潜力，可以成为服装的构成部分。人们可以谨慎地穿着这种衣服，其他人甚至意识不到这个人患有震颤。这些基于HASEL技术的人造肌肉速度快、强度高，足以缓解手腕部位的大范围震颤。对于震颤患者来说，这展示了HASEL基可穿戴辅助设备的巨大潜力。”

图宾根大学Hertie临床脑研究所教授Daniel Häufle表示：“通过结合机械患者和生物力学模型，我们可以测量各种受测人造肌肉是否足以抑制所有震颤行为，甚至是非常强烈的震颤。因此，如果我们制造出一种可穿戴设备，就可以对其进行调整，以使其对每次震颤做出单独反应。”此外，Häufle教授还创建了计算机仿真并收集患者震颤数据。

斯图加特大学计算生物物理学和生物机器人学教授Syn Schmitt表示：“借助机械患者，我们可以在早期开发阶段测试新技术的潜力，而无需进行昂贵且耗时的真实临床测试。”

MPI-IS机器人材料系负责人Christoph Keplinger表示：“机器人技术在医疗保健应用方面具有巨大潜力。这个成功的项目突显了基于柔性和可变形材料的软体机器人系统将发挥关键作用。”