現實版冬兵機械臂:不能作戰卻一樣酷炫 

2016年08月17日08:48  來源:人民網-科普中國
 

《美國隊長2》電影取材自漫威漫畫,由羅素兄弟執導,克裡斯·埃文斯、斯嘉麗· 約翰遜等主演。《美國隊長》的電影版於2011年上映,反響熱烈,之后陸續推出了第二部和第三部系列電影。

《美國隊長》系列中的冬兵是個命運曲折的角色。冬兵原名巴基,是美國隊長在二戰中最親密的戰友和幫手。后來,冬兵在二戰尾聲的一次行動中不幸落下懸崖,失去了左臂后被九頭蛇的人救起,在他斷臂處安裝了機械手臂。冬兵令人聞風喪膽的戰斗力就源自於這條機械臂。它不僅防水防彈而且力量驚人,內置類似反應爐的微型能源,可以長期提供動力,在戰斗中甚至可以抵擋敵人的的盾牌。那麼在現實生活中,機械手臂這樣的炫酷裝備到底存不存在呢?答案當然是肯定的,隻不過現實中的機械手臂比電影中的要溫和很多了。

2006年,克勞迪婭·米切爾接受了全球首例仿生機械手臂的安裝手術。這項技術主要是利用大腦的運動控制皮層發出的信號,當信號傳遞至神經末梢時,會被機械手臂的電極捕獲。計算機將捕獲的電脈沖轉換成機械臂可識別的代碼,這樣智能手臂就能完成大腦的指令了。現在,米切爾可以彎曲手腕,靈活地移動手指,並且能夠完成日常生活中的基本任務。研究人員表示,他們下一步的目標是讓仿生機械手臂具有知覺,當你的機械手臂端起一杯咖啡時,你將能感覺到它的溫度。

雖然米切爾的機械手臂效果驚人,但是高昂的造價讓普通百姓隻能望而卻步。好在有了下面這位天才少年和他的智能機械手臂。Easton來自美國科羅拉多州,14歲那年他迷上了機械手臂,從此一發而不可收,在自家車庫裡經歷了無數次嘗試和失敗之后,終於在2011年制作出來第一代遙控機械臂,這款機械臂讓 Easton 獲得了2011年科羅拉多科學展的第三名。在科學展上,Easton遇到了失去手臂的小女孩兒珍妮,從珍妮父母口中得知珍妮佩戴的義肢售價8萬美金。隨著年齡的增長,珍妮需要不斷地替換義肢,對珍妮的家庭來說這是一項非常沉重的經濟負擔。這件事徹底改變了Easton的研究目的。他滿懷使命感,一定要讓殘障人士以更低廉的價格享受這項科技。懷著這個信念,他又開始了漫長的設計和調試,終於在2016年推出了第四代機械手臂。這款手臂的大部分零件都可以通過3D打印技術得到,造價隻要500美元。最可貴的是,Easton在網上共享了自己的程序代碼,便於感興趣的人在此基礎上進行修改或者繼續研發。(楊傲飛)

本文由北京工業大學應用數理學院教授周洪直進行科學性把關。

(責編:趙鵬(實習生)、張希)

推薦閱讀

韓春雨實驗結果遭質疑 科學界表示仍需等待 3個月前,因發現了一種革命性的基因編輯方法並在頂級期刊《自然·生物技術》發表而“一鳴驚人”的河北科技大學副教授韓春雨,近日再次被推向風口浪尖。因為到目前為止,全球還沒有一家實驗室對外宣布能夠完全成功重復韓春雨的實驗。【詳細】

我國第二批航天員首次曝光 參加國際訓練意大利撒丁島組織的航天員洞穴訓練任務,來自不同國家的航天員組成乘組,在與外界隔離的復雜洞穴中進行探險、勘查和測繪等活動,並完成採集洞穴樣本、尋找生命等一系列科學試驗,旨在通過在極端環境中工作和生活,評估和鍛煉航天員的行為績效技能。【詳細】