仿生手技术的进步带来了价格的可负担性

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Decrypt
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9 個月前

用机械手臂替代缺失的肢体不再是科幻小说的内容,研究人员和开发者正在设计新技术,将人体与机器融合,为使用者提供新的能力。虽然超人类主义者期待着人类和计算机完全融合的那一天,工程师们正在为这种科幻常规开发更实际的现实世界应用。

对于位于圣安东尼奥的机器人公司Alt Bionics的创始人兼首席执行官Ryan Saavedra来说,设计顾客愿意佩戴并且保险公司愿意支付的机械手臂,不仅需要功能和风格,还需要一个更低的价格点。

正如Saavedra告诉Decrypt的,Alt Bionics的构想源自他在圣安东尼奥德克萨斯大学攻读电气工程时发生的攀岩事故。他说,由于手指受伤,他六个月无法使用手。

“我一直喜欢摆弄东西,所以我尝试了一下如果我失去了手指会怎样的想法,”Saavedra告诉Decrypt。“我用一些拉链袋盒子的硬纸板、一些纱线、一根吸管和我家里闲置的Arduino起步套件做了一个非常简陋的机械手指。”

类似于Raspberry Pi,总部位于意大利的Arduino制造开源小型主板,可用于各种应用。

然而,Saavedra表示,进一步的研究让他惊讶地发现,典型的仿生手的成本范围从2万美元到15万美元不等。

“这让我感到不太舒服,因为我做了这个小机械手指,当然,它很糟糕,但我只花了10美元,”Saavedra说。“于是我开始思考,我开始利用我在课程中学到的一切,看看是否能以更低的成本自己制造。”

Saavedra表示,这项研究的结果是Alt Bionics的成立以及其旗舰产品仿生手Genesis Hand。Saavedra解释说,这个原型仿生手是基于总部位于英国的Open Bionics的开源设计。

“我们现在拥有一个完全功能的、世界上成本最低的仿生手,供截肢者使用,”Saavedra说。“价格约为5000美元,希望完全由保险公司支付。”

对于美国居民,健康保险确实覆盖假肢和设备。根据官方Medicare.gov网站,Medicare B部分覆盖假体设备成本的80%。根据州的不同,一些居民可能会获得100%的费用报销,包括个人外骨骼

根据Alt Bionics,Genesis手重500克,约合1.1磅。轻量化设计旨在减轻机械手臂或假肢袜子的负担。Saavedra说的另一个关键特性是,如果手指容易断裂,可以更换手指。

“因此,在我们的价格标签中,您将获得一个完整的仿生手,以及四个替换手指和五个替换指尖,”他说。“我们基本上为我们的手添加了维修权。

“这对临床医生和截肢者来说都是一个巨大的进步,因为典型的流程是,如果您损坏了某些东西,您会将其送回给您的假肢师,他是您的临床医生,如果他们无法修复它,他们会将其送回给制造商,也就是我们,”他解释道。

Saavedra说,Genesis手使用肌电图(EMG)传感器来测量连接到用户上臂时的肌肉活动。这会向手发送信号,使手指移动并闭合以进行不同的握持方式。

“它已经被设计和制造用于日常使用,”Saavedra说,例如园艺。“我们的握持限制约为20磅。”

研究人员花了大部分时间设计工具,让残疾人士,其中许多人根本无法移动,有能力做到这一点并重获独立。

2023年8月,Northwell Health使用AI动力脑植入物为45岁的四肢瘫痪患者Keith Thomas恢复了运动和感觉,此前他因车祸导致脊柱断裂。

今年1月,埃隆·马斯克的Neuralink宣布,他们在人脑中植入了第一个脑-计算机接口(BCI)芯片。BCI芯片的接受者Noland Arbaugh不仅能够使用Neuralink芯片玩视频游戏,还创造了8.0 BPS的新大脑控制世界纪录。

其他致力于仿生肢体的机构包括麻省理工学院(MIT),最近的一份报告强调了一项正在进行的临床试验,以测试一个人是否能够保持对仿生肢体的连续神经控制,以恢复自然运动。

“几个世纪以来,科学家和技术人员一直在寻求完全捕捉其完整生物对应物的人工腿替代品,”报告称。“然而,生物步态需要复杂的传入和传出神经相互作用的协调自愿和反射性运动控制,这使得在截肢后神经假肢的仿真具有挑战性。”

Saavedra表示,他预见未来,像Alt Bionics这样的技术将与像Neuralink这样的技术融合在一起,人们可以用他们的思想控制他们的仿生手,而不是连接到手臂的传感器。

“我认为最终会在[Alt Bionics]和其他公司构建仿生手和腿的技术与Neuralink等公司的技术之间建立统一的联系,这些技术可以直接与信号接口,”Saavedra说。“捕捉截肢者的信号所使用的技术与Neuralink所使用的技术是相同的,它们只是在源头捕捉信号。”

Saavedra表示,尽管Alt Bionics的样本量很小,但反馈一直非常积极。

“我的朋友的表弟是陆军突击队员,他在阿富汗的一次IED爆炸中受伤,”Saavedra说。“我把它带给他,问他想用它做什么。他想做的就是把他的护士叫来,然后对他们竖中指。

“整个房间都是笑声和欢乐,”他补充道。“然后,更严肃地说,他的父亲转向我,他说,‘你让我儿子重获了一部分生活。’”

由[Ryan Ozawa](https://decrypt.co/author/ryanozawa)编辑。

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