离Ghost in the Shell更近一步,目前与人体最接近的机械肢体

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周,美国药品局(Food and Drug Administration,FDA)批准了第一架可通过思考(效果上)直接控制的义肢,名叫 DEKA。这个义肢,由发明了著名的 Segway 的 Dean Kamen 所设计,项目本身从2006年就已经开始进行了。当时,美国国防部高级研究计划局(Defense Advanced Research Projects Agency,DARPA)为从伊拉克回来的士兵们研究出更好的义肢而启动了数个项目,被投资了四千万美金的 DEKA 则是目前出来的最好成果。经过 FDA 认证则意味着这种义肢已经可以投入市场进行商用了。

Dean Kamen 以及较早版本的 DEKA 手臂
Dean Kamen 以及较早版本的 DEKA 手臂

在 FDA 的测试中,他们让 36 位受试者戴上 DEKA 手臂,来观察这种手臂在生活中的实用性。根据 FDA 所说,90%的受试者都能完成那些使用之前义肢做不到的一些事情,包括使用钥匙开锁、做饭、吃饭、梳头、拉拉链等。

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目前市场上现存的义肢,从最简单的单钩、双钩(像剪刀一样可以分开,然后夹住东西)到复杂的、能完成各种动作的义肢。有些是体动(比如自行车就是体动)的,也有电动的。这个领域其实非常复杂,就拿双钩来说,可以是体动,可以是电动,还有默认闭合(需要力气来打开,这样夹住东西后就可以放手了)和默认开启(反过来,你必须用力气让它闭合来夹住东西)。显然,每种都有其适合场景 – 而且这还只是最简单的义肢形式。

对于不了解的人来说,可能以为义肢的解决方案就那么几种;但事实上,截肢者的状况会不一样,需求也会有所不同,从来没有一种东西可以适合所有状况,满足所有人需求。即便是 DEKA,目前适应的范围也仅仅是那些从肩部、上臂、下臂位置失去手臂的人,而不能适用于那些正好在手肘、手腕关节部位失去手臂的人。

那么,DEKA 有什么不一样的地方呢?首先,它主要是电池驱动的,但某些功能则是通过肌电来控制,意思是这个装置可以通过电极感应(断肢部位)肌肉群上的肌肉运动,然后将这部分肌肉动作转化为电机控制。这种方式使得使用者的感受更加自然,理论上更加本能化地来使用义肢。实际上,一些高级的肌电系统甚至能将感触传导回使用者身上。

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此外,DEKA 还可以让其无线传感器安装在使用者的鞋里。使用一种叫做目标肌肉神经移植(Targeted Muscle Reinnervation,TMR)的技术,研究者实验了一些将(已断裂)残疾肢体上的神经移植到目前尚可使用肌肉组织上的手术。一个留有残肢的人可以将其神经移植到胸肌这一块,那么当使用者想着“我要移动一下我(已经没有了)的肘子”时,移植过来的神经还是会发出相应信号。那么义肢会收到这些信号,从而按使用者的想法移动。


而这种操控方式则是使得其手臂能适应范围更广的关键,其性能确实非常良好。

当然,目前情况还并不足够乐观,因为其售价和其它所有义肢一样,都还高高在上。一个即使几乎只是用来化妆、装饰用的假肢,售价都有可能到达3000美金,而比较高级一点的义肢则能轻松达五万美金。而且多数情况下,义肢的使用年限并不长,各种磨损,3、4年还不换的情况是很少见的。此外,外观也是非常重要的 – 一个残疾人一般都会有几种义肢,包括仿真装饰品,其作用仅仅在于避免让人一眼看出来是假肢的尴尬。当然,这也是 DEKA 手臂的优点 – 其设计外观非常符合正常的手。

义肢市场非常庞大,而其个性化需求是刚需,因此没有一种单一的装置能够占领所有市场。但是 DEKA 显然将类似 Ghost in the Shell 中的义体装置更近一步地带入了现实世界。

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Source: TheVerge, BusinessInsider, ExtremeTech

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