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最有可能改变世界的十大技术,未来能拥有第三只手

最有可能改变世界的十大技术,未来能拥有第三只手仿生手最早于1963年开发,是为了帮助受镇静催眠药撒利多胺危害的儿童。"我觉得有一个很酷的手,虽然和别人不一样,但至少有一些羡慕者的眼光投过来,自信心也有了很大的提升",张先生道出了残疾人通过安装智能仿生手后生活上的转变心声。从古至今,虽然假肢在不断完善、进化,但功能上的局限始终存在。部分下肢的假肢已经能让人正常行走,甚至奔跑。但对于上肢假肢来说,目前的产品大部分由简单的机械机构组成。对于残疾人来说,想要借助假肢重新恢复正常的生活可以说是一种奢望。幸运的是,科技的发展给残疾人来带了希望。不少残疾人都通过安装智能仿生手,成为现实版"钢铁侠",打开了新生活的大门。传统的假肢,装饰功能大于实际功能,异物感强,长期穿戴的摩擦也会给接触的身体部分带来磨损。相比而言,智能仿生手就利用技术在功能、舒适性上都大为升级。它不仅是无创伤的穿戴,外观上更好看酷炫,实际也能帮助残疾

今年的#国际残疾#日,#广东#省16名肢残人获得免费的仿生手捐赠。重新获得"双手"的他们终于可以避免工作、生活上的不便,过上像普通人一样的生活,真正平等地融入社会。

可以说,智能仿生手的出现给残疾人带来了更多的可能性。这背后是科技的推动,也是社会对残疾人的理解和尊重、社会文明提升的体现。

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智能仿生手打造现实版"钢铁侠",给残疾人生活新可能

人类使用假肢的历史可以追溯到几千年前,世界上发现的最早的假肢出现在埃及木乃伊的身上。

而我国最早的假肢出现在春秋战国时期,因为当时大批人受到"刖刑"被砍掉双脚,相应的假肢也就出现了。甚至史料上都有记载:齐景公厚赋重刑,对那些交不起赋税的人统统施以"刖刑",结果城门外出现了专门卖假肢的摊贩,买假肢的比买鞋子的人还多。

从古至今,虽然假肢在不断完善、进化,但功能上的局限始终存在。部分下肢的假肢已经能让人正常行走,甚至奔跑。但对于上肢假肢来说,目前的产品大部分由简单的机械机构组成。对于残疾人来说,想要借助假肢重新恢复正常的生活可以说是一种奢望。

幸运的是,科技的发展给残疾人来带了希望。不少残疾人都通过安装智能仿生手,成为现实版"钢铁侠",打开了新生活的大门。

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传统的假肢,装饰功能大于实际功能,异物感强,长期穿戴的摩擦也会给接触的身体部分带来磨损。相比而言,智能仿生手就利用技术在功能、舒适性上都大为升级。它不仅是无创伤的穿戴,外观上更好看酷炫,实际也能帮助残疾人实现各种手部功能的控制。智能仿生手的颜色、花纹还可以根据使用者的喜好来进行定制,充分体现了人性化的一面。

"我觉得有一个很酷的手,虽然和别人不一样,但至少有一些羡慕者的眼光投过来,自信心也有了很大的提升",张先生道出了残疾人通过安装智能仿生手后生活上的转变心声。

仿生手研发难度大,各国都在争抢这个黑科技

仿生手最早于1963年开发,是为了帮助受镇静催眠药撒利多胺危害的儿童。

你是不是好奇,智能仿生手是怎么能像人手一样活动的呢?

先来看智能仿生手的构造,它的外层采用柔软的硅胶手皮,每一个关节都能够活动。从外形看,神似电影屏幕上的钢铁侠机械手,科技感十足。内部的结构同样精密,掌心的接受腔里有先进的肌肉传感设备。

简单来说,它的使用原理是,通过传感设备连接人体的肌肉。之后,人体的大脑发出信号,传感设备可以识别人的意图, 再通过AI智能算法、分析,就可以实现意念控制仿生手,让其可以做出"抓、提、转、捏、按"等动作。

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有了智能仿生手,残疾人的日常活动能力至少能恢复五到六成,比较理想的状态可以达到七成。不仅可以正常握手、取东西、刷手机,还可以跳绳运动、开车,甚至还可以完成穿针这样要求精细的手部动作。这样一来,使用者的生活、工作将再也不用受到"残疾"的限制。

可以说,智能仿生手在研发上的难度和挑战极大,可谓现代科学的璀璨明珠。其中,最难的就是联通大脑和仿生手,真正让人可以自如控制仿生手。

要攻克这个难题,智能仿生手技术研发需要融合运动医学、神经医学、机器人、仿生生物材料、微纳米电子工程等多项交叉、前沿学科,还要集合全关节仿生结构、多自由度协同策略、 快速机电耦合/解耦机构和柔性触控材料等前沿技术。

除了上肢伤残人士可以使用,智能仿生手还可以应用于辅助装配、智慧工厂、物流搬运、高危处置、精密制造、科研教学等场景。因此,仿生手的研发不仅关乎社会责任,未来广阔的市场需求对于提高国家的全球竞争力,促进经济增长和扩大就业都有很大帮助。

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正因如此,各国也在积极推动智能仿生手的研发,争抢布局这个黑科技领域:英国打造了有5根可自由活动手指的"i-LIMB"仿生手,在2008年获得了被誉为英国最高工程奖的麦克罗伯特奖;2013年2月,瑞士发明全球首个有触感仿生手,将用于进行人体移植;2015年,由欧盟7个成员国29家不同科研机构、学科的科研人员组成的欧洲NEBIAS研发团队研制出一款仿生手,欧盟继续投入400万欧元资助该团队研发。

预计未来,随着各国科技投入和研发竞争,仿生手的产品将会不断迭代和演变,该技术也将对不同的科技领域产生深远的影响。

中国智能仿生手技术发展迅速,未来"第三只手"大有可为

目前,我国肢体残疾者大约有2400万人,属于残疾人中最大的群体。而其中,中国手部有残疾的人群有500多万,需要手部假肢的残疾人有200多万。目前,国内功能性假肢的普及率仅在百分之一,没有多少残疾人能真正享受到技术所带来的便利。

"赋予残疾人权力,确保包容与平等",今年国际残疾人日的主题,体现的是社会对于帮助残疾人有尊严地生活、平等融合社会的目标。而要真正帮助残疾人,智能仿生手等新技术的力量至关重要。

在智能仿生技术领域,中国的起步稍晚但是速度并不慢。特别是近年来,随着国内对于机器人、AI技术的发展,以及对于康复领域的智能化重视的提升,各个高校也都建立了相关研究中心投入人力、物力聚焦这一领域研究。国内也涌现了一批企业,借助国内人工智能发展的优势,推出了自主研发的仿生手,在一些核心技术上已经达到领先世界水平。

在AI技术的加持下,仿生手的应用场景也不仅是帮助伤残人士,身体健全的人也可以通过这个"第三只手"获得"外挂"力量。

以京东数科研发的可穿戴AI仿生机械手为例,它拥有15个灵活的关节,可以在0.5秒之内快速识别和响应肌电信号,准确率接近100%。再通过仿生学、机械电子、材料学、生物医学以及信息技术的应用,仿生手能够实现多关节协同控制和精细操作,从而完成叠衣服、拉拉链、喝水、握笔写字甚至玩手机等任务。

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身体健全的人也同样可以使用这个仿生手,比如在某些特殊工种进行高危作业场景下,它可以代替人员进入易燃、易爆、剧毒、放射性等危险环境中执行精细化的操作任务从而保障人身安全,也可进行复杂物品的分拣、搬运、摆放等,大幅提升特种作业工人的劳动效率,可达到50%。

最有可能改变世界的十大技术,未来能拥有第三只手(6)

可以预见,随着触觉传感器的发展以及以深度学习为代表的人工智能这两个核心技术的发展,未来的仿生手或许还能够拥有像人一样的感知和发育能力,能够进行多任务。

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