从古老的木头、铁质的被动假肢，到机械式的气液压假肢，再到五花八门的智能假肢，人类技术进步不断为假肢赋能。进入21世纪，假肢制作朝着智能化、信息化方向发展，智能动力假肢成为残疾人群体的新希望。

目前，国内外名副其实的智能动力假肢，包括BionicM的智能动力假肢-“白鸥"在内，只有寥寥几款。智能动力假肢的研发的难点在于，要设计出近似人类腿部形态和体积的硬件是一个挑战，同时，要能根据人的意图实现控制、能与环境互动是另外一个挑战。而最大的难题是，这两个挑战要实现的目标，是互相制约的。

人类的神经系统凭借数以亿计的神经细胞，精准调控人体的600多块肌肉，才自如地实现了走路、坐立、爬坡、上下楼梯等日常动作。在重量不足3千克、体积不到0.01立方米的硬件上实现这样的功能，协同发挥类似人类“肌肉”、“神经”、“骨骼”等功能的组件，这需要强大的“大脑”——芯片。

▷ 通用单芯片VS专业四芯片

传统智能假肢（MPK）需要用户自己去驱动，它们不具备动力源，无需大容量电源，一般只装配单一传感器，动作简单，使用一颗通用芯片作为核心就可以实现正常运行。

▲传统智能假肢(MPK)通用芯片

BionicM智能动力假肢的功能，比传统的智能假肢（MPK）要全面得多，上一篇文章《一张图解读BionicM智能动力假肢的功能》有过详细介绍。BionicM智能动力假肢的算法涉及大量的矩阵运算和浮点运算，以及众多的传感数据带来了复杂的逻辑判断，通用芯片的算力有限，难以支持这些独特的需求。所以BionicM智能动力假肢搭载了四颗专业芯片，他们共同组成“智能、强劲、稳定、进化”的四核“大脑”。

肢体的神经末梢在运动过程中持续接收外界信息，并回传到中枢神经系统形成感觉反馈。没有这层反馈，则肢体就处在一种“麻木无感”的状态。BionicM智能动力假肢搭载了六轴力传感器、IMU传感器和角度传感器，不间断地获取各类传感信息，假肢需要一个敏锐的“中枢神经系统”来接受和处理信息。这就是BionicM智能动力假肢传感处理系统的核心——传感主控芯片，它需要以毫秒级的速度，处理传感信息、读取用户动作、分析外部环境、发出反馈指令……传感主控芯片是智能动力假肢的智能核心。

▲BionicM智能动力假肢传感主控芯片

肢体的肌肉是非常高效的动力来源，裸重只有几斤的肌肉能在几百毫秒内产生上百牛顿的拉力。以电机作为动力源，产生近似肌肉的动力效率，同时又要能快速在动力和制动力之间转换，实现接近肢体的灵活控制，假肢需要一个强大的“肌肉控制系统”来控制无刷电机与减速器组成的驱动模块。这就是BionicM智能动力假肢动力控制系统的核心——电机控制芯片，接收传感系统的反馈指令，控制电机和减速器的快速响应，发送正转、反转、减速、停止等执行指令……电机控制芯片是智能动力假肢的机动核心。

▲BionicM智能动力假肢电机控制芯片

肢体活动是将机体化学能转变为机械能的过程，而智能动力假肢能根据用户的动作和环境的互动给予不同的动力，是将电能转变为机械能的过程。尤其是当用户在上下楼梯和持续行走时，电机的高速运转、传感器的持续工作，都消耗大量电力，假肢需要一个灵活的“能量管理系统”来解决能源效率的问题。这就是BionicM智能动力假肢电源管理系统的核心——电源控制芯片，对电路模块进行管理和监控，当电机负载极限时执行过载保护，同时利用电容回收行走的能量，提高能源转化效率……电源控制芯片是智能动力假肢的能效核心。

▲BionicM智能动力假肢电源控制芯片

肢体是人类进化的产物，直立行走是人类标志之一，进化的意义就是让我们成为更好的自己。假肢作为用户缺失肢体的代偿，也应当具备不断进化的能力，覆盖更广泛的场景，获得更准确的感知……假肢需要一个进化的“反馈调节系统”来达成对不同用户的识别和适配。这就是BionicM智能动力假肢数据传输系统的核心——蓝牙传输芯片，联通智能动力假肢与移动终端，假肢技师可通过专业软件对关节参数进行调整，帮助用户更好体验和更快适应，这也是AlOT增值服务的基础组成。蓝牙传输芯片是智能动力假肢的互联核心。

▲BionicM智能动力假肢蓝牙传输芯片

▷ 电子控制VS核心算法

传统智能假肢（MPK）本质上是电子控制式假肢，运用倒立摆原理：摆动期，通过控制阻尼大小调整最大屈曲角度；站立期，通过控制阻尼大小来减少摔倒。

BionicM智能动力假肢基于四芯片AIoT硬件平台打造，融合核心算法，严控结构设计、材料选配、工艺、整机测试等各个环节，从用户视角优化产品，以核心算法提高假肢智能。

BionicM的核心算法，充分考量用户需求和安全要求，追求技术先进和用户体验，算法紧密适配用户生理体征与穿戴场景，从而使BionicM智能动力假肢具备独特的核心竞争优势。

今天给大家介绍了BionicM智能动力假肢的四核“大脑”，下一期，我们将为你揭开BionicM智能动力假肢的“神经”，探索它是如何做到感应世界、感知内心的。