机器算法+超声波检测,这个「机械手」让失去双手的人也能弹钢琴

摘要

达斯·维达的「机械手」不再是想象。

手,由五根手指和一个手掌组成,主要用来抓和握住东西,是人类最重要的器官之一。哪怕只是失去两只中的一只,也会给生活带来很多麻烦。不仅不能再用手便利地进行艺术创作,就连吃饭、洗澡、写字也会成为大问题。

在电影「星球大战」中,主角之一的达斯·维达曾多次失去自己的手,但因为安装了「机械手」,他还是可以正常的使用他的「手」。电影虽然美好,现实却很残酷。目前残疾人安装的「假手假肢」基本只能起到装饰作用。

其实,让「假手假肢」变成《星球大战》中的「机械手」一直是医疗界和科技界的梦想。现在,美国佐治亚理工学院的研究人员率先实现了这个梦想。他们从星球大战中汲取灵感,开发出一种搭载机器算法、由超声波驱动的智能新型假肢,可以让截肢者像正常人一样使用手。

(研究人员对真手进行实验,然后将实验数据用于「机械手」的感知反馈 图|乔治亚理工大学)

这种新型假肢可以让手部残障人士完成各种各样的操作,洗澡和吃饭这类基本功能不在话下,像钢琴演奏这样高难度的活动都可以实现。在实验视频中,一位五年前失去右手的音乐家,就利用穿戴的「假手假肢」成功弹奏了钢琴曲。

虽然这项技术看上去非常「科幻」,但其实还是基于人类基本生物规律而开发。截肢者虽然失去了他们的手,但脑部神经仍可以与前臂肌肉沟通;又因为这些前臂肌肉的运动刚好是命令手指运动的肌肉群,所以当某个人想移动「假手假肢」时,超声波可以检测到前臂肌肉的运动,并将检测信号传达到「假肢」设备上;接下来,设备内置的机器算法系统,会测算出人类肌肉运动表达的准确意思;最终,假肢就可以根据算法下达的指令,像正常的手一样运动。

乔治亚理工大学的研究团队表示,下一步他们将努力降低超声波传感器的功耗,并把设备尺寸做小,使这种「假手假肢」更适合残障人士穿戴。

责任编辑:双筒猎枪

头图来源:《星球大战》

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