在当前全球抗疫背景下，人工智能被赋予了更多期待和重任，在疫苗药物研发、新型基础设施建设等领域大显身手。与此同时，随着机器学习和人机交互技术的不断发展，人工智能的运用场景更加多元化。

看，这只机械手是不是很硬核？能稳稳抓握饮料，也能伸张自如，是不是有金刚狼和爱德华内味了？

更令人惊叹的是，这样的一只机械手，是一位失去左手四指的机械工程师 Ian Davis 独立打造的。

这个机械臂，是他为自己失去四根手指的左手制作的假肢。作为一名机械工程师，自失去手指后，他开始自行研发各种更易于操控的机械臂。

那么，看起来如此酷炫的机械手，究竟是如何代替正常手指运转操控的呢？


| 一只手，从零打造

这只硬核机械手，是纯机械结构，机械手指靠连杆和钢索带动。

从演示视频中可以看出，目前能够实现的抓握和张开手指的操作，是依靠手掌和手腕的动作来实现的。

手腕内扣，手指收拢；反之，手指张开。手腕横向运动，装有万向节的机械手指就能够伸展开。

另外，手指的状态是可以锁定的。在结构上，Davis采用了带有离合器轴承的链轮锁定装置。

可以看到，拉动链条，由于离合器承轴位于链轮内侧，手指就会被固定住。

整个机械手的控制，由Arduino来驱动，Davis还设置了专门的图形操作界面。

系统可以连接wifi，并配备有蓝牙模块，这样就可以接入各种手工工具，比如磨床等。

而在设置模块中，无需连接电脑，使用者就可以对各种阈值进行调整。如果某一天出汗较多，就可以调高电导率的阈值，使汗液不影响对机械臂的控制。

并且，这套设备中也配备了陀螺仪，因此调节以上设置的操作都可以通过手腕的动作来实现。

不过，Davis的机械手目前仍有许多需要改进的地方。比如四个手指只能同放同收，并不能单独活动。

因此，Davis在接下来的几周内，计划在机械手指关节处加装电子装置，控制离合器轴承的接合和脱离，这样他就可以单独锁定和解锁单根手指。


| 科幻机械手，不止一个

3 月 5 日，《科学》子刊《科学转化医学》发表了脑控假肢领域一篇文章。来自美国密歇根大学的研究人员通过一种新的神经接口技术，开发出一款由意识精密控制的假肢。

研究人员通过放大截肢患者手臂末端神经发出的微弱信号，让截肢患者实现了对其所佩戴假肢手指的实时、精密控制。

这款“科幻”的假肢可以轻易拿起积木，准确的放到预定位置。每根手指都能精确控制，玩“剪刀石头布”也不在话下。

为了实现这一目标，研究人员借鉴脑机接口领域所采用的微型肌肉移植术和机器学习算法，开发了一种可以“驯服”杂乱无章神经末梢信号的方法，这种方法可以将粗的神经束分成更细的神经纤维，经过放大这些神经传递的信号，来实现大脑对神经末端更加精确的控制。

无论是 Ian Davis 纯机械手，还是密歇根大学的意识控制机械手，都是神经科学、人机交互、人工智能等科技不断发展的结果，都是为了帮助身体残疾的人群，意义深远。

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