现实版冬兵机械臂:不能作战却一样酷炫 

2016年08月17日08:48  来源:人民网-科普中国
 

《美国队长2》电影取材自漫威漫画,由罗素兄弟执导,克里斯·埃文斯、斯嘉丽· 约翰逊等主演。《美国队长》的电影版于2011年上映,反响热烈,之后陆续推出了第二部和第三部系列电影。

《美国队长》系列中的冬兵是个命运曲折的角色。冬兵原名巴基,是美国队长在二战中最亲密的战友和帮手。后来,冬兵在二战尾声的一次行动中不幸落下悬崖,失去了左臂后被九头蛇的人救起,在他断臂处安装了机械手臂。冬兵令人闻风丧胆的战斗力就源自于这条机械臂。它不仅防水防弹而且力量惊人,内置类似反应炉的微型能源,可以长期提供动力,在战斗中甚至可以抵挡敌人的的盾牌。那么在现实生活中,机械手臂这样的炫酷装备到底存不存在呢?答案当然是肯定的,只不过现实中的机械手臂比电影中的要温和很多了。

2006年,克劳迪娅·米切尔接受了全球首例仿生机械手臂的安装手术。这项技术主要是利用大脑的运动控制皮层发出的信号,当信号传递至神经末梢时,会被机械手臂的电极捕获。计算机将捕获的电脉冲转换成机械臂可识别的代码,这样智能手臂就能完成大脑的指令了。现在,米切尔可以弯曲手腕,灵活地移动手指,并且能够完成日常生活中的基本任务。研究人员表示,他们下一步的目标是让仿生机械手臂具有知觉,当你的机械手臂端起一杯咖啡时,你将能感觉到它的温度。

虽然米切尔的机械手臂效果惊人,但是高昂的造价让普通百姓只能望而却步。好在有了下面这位天才少年和他的智能机械手臂。Easton来自美国科罗拉多州,14岁那年他迷上了机械手臂,从此一发而不可收,在自家车库里经历了无数次尝试和失败之后,终于在2011年制作出来第一代遥控机械臂,这款机械臂让 Easton 获得了2011年科罗拉多科学展的第三名。在科学展上,Easton遇到了失去手臂的小女孩儿珍妮,从珍妮父母口中得知珍妮佩戴的义肢售价8万美金。随着年龄的增长,珍妮需要不断地替换义肢,对珍妮的家庭来说这是一项非常沉重的经济负担。这件事彻底改变了Easton的研究目的。他满怀使命感,一定要让残障人士以更低廉的价格享受这项科技。怀着这个信念,他又开始了漫长的设计和调试,终于在2016年推出了第四代机械手臂。这款手臂的大部分零件都可以通过3D打印技术得到,造价只要500美元。最可贵的是,Easton在网上共享了自己的程序代码,便于感兴趣的人在此基础上进行修改或者继续研发。(杨傲飞)

本文由北京工业大学应用数理学院教授周洪直进行科学性把关。

(责编:赵鹏(实习生)、张希)

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