基于离子弹性体的仿生可穿戴电子设备，具备远程感知与触觉感知功能，用于机器学习辅助的康复管理

《Science China-Materials》：An ionoelastomer-based bioinspired wearable electronics with tele-perception and tactile sensation for machine learning-assisted rehabilitation management

　　摘要全面评估患者的康复效率对于设计合适的训练方案、实现更好的肌肉骨骼功能恢复至关重要。现有的基于接触感受器的康复评估系统主要侧重于通过评估握力或关节屈曲角度来评估肌肉功能的恢复情况；然而，反映神经肌肉协同功能的参数往往被忽视。在此，我们开发了一种基于离子弹性体的软人工电感受器（SAER），该设备融合远程感知与触觉功能，以跟踪康复过程，依次收集与接近速度和握力相关的信号。SAER采用掺入准固态导电盐的聚氨酯离子弹性体作为电场感受器，组装后集成于康复训练球上，建立无缆检测设备；这使得能够在9厘米范围内远程捕获手部接近参数，并在接触和抓握时量化握力。此外，通过整合机器学习建立了数据驱动的评估系统，该系统将康复效率准确分类为六个级别，支持康复评估和训练方案的调整。总体而言，基于SAER的康复管理系统建立了一种范式，协同评估与神经肌肉功能恢复相对应的参数，并具有强大的居家主动康复潜力，从而减少了对频繁临床监督的依赖。