科幻变现实:盘点现实生活中最先进的半机械人

2017-10-27 13:36

  如今人们的身体与科技的融合程度已经远远超过了我们几十年前的想象。拥有超人般的力量、灵活自如的和不可思议的感官能力不再仅仅是科幻小说才出现的情景了,它们已经出现在我们的现实生活中了。

  尽管高精尖前沿技术让我们拥有窥探人类未来的能力,但这些技术目前对于残障人士来说,是最有用的。半机械技术可以替代人类因病或意外失去的四肢、器官和身体感觉。有时,它甚至可以增强身体的特定能力和局部功能。

  下面,我们来一起盘点一下当下最令人瞩目的六个半机械人的例子,它们向我们展示了目前人类在这个方向上已经走了多远,以及我们在未来能走多远。

  活动家和艺术家尼尔哈比森(Neil Harbisson)天生就了辨别颜色的能力。2004年,他决定改变这一现状。哈比森在头骨后侧底部装上电子天线。这些天线可以将光的频率为振动,进而大脑可以将其识别为声音信息,使他能够“听”到颜色。据悉,这些频率甚至可以超越正类的视觉范围,因此,哈比森有着超乎的“超能力”能够“听到”别人听不到的频率,比如红外线和紫外线。哈比森在接受《国家地理》采访时表示:“软件和我的大脑,或者天线和我的任何其他身体部位都已经融为一体,成为我身体的一部分。从控制论的角度来说,这让我觉得自己本身就是个技术上的奇迹。”然而,现实版的“”哈比森的身体并不总是被接受。头戴天线的哈比森的护照就遭到了英国的质疑,但哈比森,最终让同意保留天线,他也因此成为第一个被认可的“半机械人”。

  “卢克”臂是一种机器义肢,可以给佩戴者拥有和正常手臂一样的感触。据悉,这款义肢的取名来自于《星球大战》系列电影中一个用机器臂替代伤臂的人物-“卢克天行者”(Luke Sywalker)。卢克臂内部配有一个特别的马达,可以模拟事物的阻力大小,从而帮助佩戴者识别物体类型。电子传感器接收来自穿戴者肌肉的信号,然后帮助该设备开展物理运动。穿戴者可以通过脚部的开关控制多个关节。2014年5月11日,美国食品与药品管理局批准其上市。“卢克”臂整套系统包括锂电池、电机和线缆,与一般人手臂大小相当,但具有比普通义肢更强的灵活度。失去手臂的患者通过神经移植手术,可以用自己的肌肉控制“卢克”臂,不管是捡起葡萄、硬币,还是拿电钻、开门,都可以胜任。

  2016年年底,第一支商业可用的卢克手臂被一小群军事截肢者使用。截肢者现在可以通过他们的医生购买假肢,据悉这款设备的售价约为10万美元。

  人工视觉是指利用视网膜修复技术,向眼内植入集成电芯片来帮助失明者恢复视觉的方法。詹曼(Jens Naumann)有幸成为世界上第一个安装人工视觉系统的人。诺曼在20岁的时候不幸了两起事故,事故中金属碎片扎进了他的眼睛,导致他完全失去了视觉能力。2002年,也就是在他37岁的时候,诺曼参加了Dobelle研究所进行的一项临床试验。在那里,一台电视摄像机绕过了眼睛,直接被连接到他的大脑上。光与点的结合,帮助他形成周围的世界形状和轮廓,让他拥有了“点矩阵”式的视觉。这套系统使他能够在那年看到自己在的家布置的圣诞彩灯。然而不幸的是,仅仅几周后,这套系统就出现了问题。无独有偶,2004年这项技术的原始发明者威廉多贝尔(William Dobelle)突然离世,没有留下任何相关技术的文件和资料,这让其他技术人员根本没法着手修复诺曼的人工视觉系统。2010年,诺曼通过手术移除了这个系统,这使他又重新陷入了一片之中。

  控制仿生肢体是将大脑信号为身体运动,又被称为定向肌肉修复(TMR),它于2003年首次被用于上肢假肢。而由思维和控制的仿生腿则是于2012年首次被西雅图软件工程师扎克瓦特尔(Zac Vawter)开发成功。据悉,2009年他的腿在膝盖以上被截肢,从而促成了他发明仿生腿。尽管仿生肢体在很早之前就已经出现了,但瓦特尔的假肢具有性意义,因为它是第一个使用TMR的假腿。据外媒报道,2012年,瓦特尔用他的假腿在威利斯大厦成功爬了2100个台阶,而这一过程仅花了53分钟零9秒。

  迄今为止,仿生假肢公司BeBionic开发出的最复杂的“假手”最让瞩目。据悉,这个仿生手的每个关节处都有的马达支持其移动。另外,为协助日常使用,该公司还设定了14个预先确定的抓握模式。高度灵敏的马达会实时地改变握力的力量和速度,它的精准程度足以让使用者在食指和拇指之间夹住一个鸡蛋,其强度可以达到提起并保持45公斤的重物。据报道,自2010年以来,这种仿生手已经投入商业使用。多年来,BeBionic也在致力于开发不同版本的仿生手,不断改进其电池续航时间、灵活性以及软件部分。

  电影制作人罗布斯宾塞(Rob Spence)9岁时了一场事故,导致他的一只眼睛失明。在RF无线设计公司和多为技术人员的帮助下,他发明了一个假眼外壳(eye-cam),并决定将自己已损的眼睛切除,换成假眼。据报道,这个假眼内加入了一枚摄像头,能够和普通摄像头一样工作。这样一来,在日常生活中,斯宾塞就能记录他所看到的东西了。据悉,这个假眼外壳可以在非常狭小的空间内容纳足够多的电子设备。在电力耗尽之前,摄像头可以记录长达30分钟的视频内容。斯宾塞使用他的假眼球捕捉影像,并将其编辑成纪录片《Deus Ex:The Eyeborg Documentary》。

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