爱德华·艾尔利克|这只机械手太硬核！失去手指的机械工程师独立打造，网友：太酷了
鱼羊 萧箫 发自 凹非寺
量子位 报道 | 公众号 QbitAI
这只硬核机械手火了 。
本文图片
能稳稳抓握 ， 也能伸张自如：
本文图片
是不是有点金刚狼内味了？
更令网友们惊叹的是 ， 这样一只机械手 ， 是一位失去左手四指的机械工程师Ian Davis独立打造的 。
这不禁让网友在直呼赛博朋克之余 ， 想起了《钢之炼金术师》中的主角爱德华·艾尔利克——原作中为救自己的弟弟失去右臂 ， 后女主替他制作机械假肢 。
本文图片
△ 爱德华·艾尔利克
事实上 ， Ian Davis制作机械臂的初衷 ， 多少与爱德华的经历有点相似 ， 这个机械臂 ， 是他为自己失去四根手指的左手制作的假肢 。
作为一名机械工程师 ， 自失去手指后 ， 他开始自行研发各种更易于操控的机械臂 。
下图是Ian Davis制作的、旧版机械臂的抓握效果 ， 非常惊人 。
本文图片
△ Ian Davis此前制作的一款机械臂 ， 可以抓扁可乐罐
【爱德华·艾尔利克|这只机械手太硬核！失去手指的机械工程师独立打造，网友：太酷了】看起来如此酷炫的机械手 ， 究竟是如何代替正常手指运转操控的呢？
一只手 ， 从零打造硬核机械手
这只硬核机械手 ， 是纯机械结构 。
机械手指靠连杆和钢索带动 。 从演示视频中可以看出 ， 目前能够实现的抓握和张开手指的操作 ， 是依靠手掌和手腕的动作来实现的 。
手腕内扣 ， 手指收拢；反之 ， 手指张开 。
本文图片
手腕横向运动 ， 装有万向节的机械手指就能够伸展开 。
本文图片
另外 ， 手指的状态是可以锁定的 。 在结构上 ， Davis采用了带有离合器轴承的链轮锁定装置 。
本文图片
可以看到 ， 拉动链条 ， 由于离合器承轴位于链轮内侧 ， 手指就会被固定住 。
整个机械手的控制 ， 由Arduino来驱动 ， Davis还设置了专门的图形操作界面 。
本文图片
不错 ， 系统可以连接wifi ， 并配备有蓝牙模块 ， 这样就可以接入各种手工工具 ， 比如磨床等 。
而在设置模块中 ， 无需连接电脑 ， 使用者就可以对各种阈值进行调整 。
如果某一天出汗较多 ， 就可以调高电导率的阈值 ， 使汗液不影响对机械臂的控制 。
本文图片
并且 ， 这套设备中也配备了陀螺仪 ， 因此调节以上设置的操作都可以通过手腕的动作来实现 。
不过 ， Davis的机械手目前仍有许多需要改进的地方 。 比如四个手指只能同放同收 ， 并不能单独活动 。
因此 ， Davis在接下来的几周内 ， 计划在机械手指关节处加装电子装置 ， 控制离合器轴承的接合和脱离 ， 这样他就可以单独锁定和解锁单根手指 。
而所有的工作 ， 都是在Davis失去左手四指之后 ， 靠着仅有的完整右手一步一步从零打磨完成的 。
网友感叹 ， 无法想象这个机械臂制作的背后要花费多少时间和精力 。
本文图片
想象一下 ， 这么酷炫的作品背后要花多少时间和精力 ， 而且 ， 机械臂发出的声音实在令人满意 。
更多网友送上了自己的祝福：
本文图片
这太酷了 。 我想说的是 ， 我对于你失去的手指感到难过 ， 但你真的做出了一个非常酷的手！
「如果设计能被延续」
在这般精密专业的机械臂背后 ， Ian Davis本人的生活并没有想象中耀眼 。
命运总是开过分的玩笑 。
两年前 ， Ian Davis得知自己患有多发性骨髓瘤 ， 一种由浆细胞引起的癌症 ， 这种病症会导致骨痛、骨质破坏与贫血 ， 严重可致肾功能衰竭与瘫痪 。
而就在不久后 ， 一次工作事故致使他左手骨折 。
医生给出的答复是 ， 只能截指 ， 否则难保生命 。
但这对于一个机械工程师而言 ， 无异于致命打击 。
本文图片
与此同时 ， 保险公司也不留情面 ， 他们告诉Ian Davis ， 除非连手掌都在事故中被截肢 ， 否则不予支付安装假肢的费用 。
挣扎了一段时间后 ， Ian Davis决心给自己做假肢 ， 用他仅有的一只右手 。
在制造出这次更精密的机械手臂之前 ， 他也曾尝试过不同材料结构的机械臂 ， 下图中左侧的机械臂就是他之前用旧的机械臂 ， 这些机械臂的架构无一例外都很逼真 。
本文图片
△ 新旧机械臂对比
这次的机械臂是他在前几任机械臂的基础上进行改进的结果 ， 不仅手指张开的效果有了非常大的提升 ， 而且抓握的灵敏度更好 。
自事故以来 ， Ian Davis坦言自己的世界正在变得越来越小：「大部分时间里 ， 我都是在办公室修改和制造新的机械臂原型 。 」
曾有网友表示 ， 这样的设计没能流行起来真是一种遗憾 。
本文图片
但目前来看 ， Ian Davis已经开始寻求更进一步的应用 ， 希望能与一些高校的生物医学工程系进行合作 ， 为其他截肢者提供一点帮助 。
他认为 ， 自己依旧是幸运者 。
相比于他来说 ， 还有更多经历与他相似的、在各种事故中失去手指和手臂的截肢者 ， 这些人却无法像他一样 ， 能为自己做机械臂 。
「我觉得 ， 最美好的事情 ， 是我看见自己的设计能在身边的人身上得到延续 。 」
机械假肢相关研究
其实 ， 用机械来弥补四肢残缺带来的不便 ， 一直以来都是相关领域研究人员的愿景 。
此前 ， 一项来自英国帝国理工学院的研究表明 ， 通过新型传感器和机器学习技术 ， 机械假肢能够探测到使用者的脊髓运动神经元发出的电信号 ， 用「意念」控制假肢 。
这样一来 ， 患者就可以通过假肢实现更精细、更复杂的操作 。
不过 ， 使用这套系统需要先进行外科手术 ， 将与手和手臂运动有关的部分周围神经系统 ， 重新导向健康的肌肉 。
这项研究发表在了《自然·生物医学工程》上 。
本文图片
中科院深圳先进技术研究院 ， 同样开展了此类研究 。
研究员李光林及其团队研发的多功能仿生假肢 ， 能通过肌电信号（EMG）解码识别出人的运动意图 ， 使「意念」控制假肢运动成为可能 。
并且 ， 相比于同类型假肢20-25万元人民币的售价 ， 这款采用3D打印技术的假肢预计售价在3-5万元人民币 。
如果这样的前沿研究能够顺利完成临床试验 ， 并推向市场 ， 对于残障人士而言 ， 无疑将给生活带来新的可能 。
推荐阅读
- 爱德华·斯诺登|特朗普可能会“赦免”斯诺登？斯诺登律师：这是羞辱，他没有犯罪
- 爱德华·斯诺登|大选前，特朗普突然考虑赦免斯诺登：大家说他遭遇不公，很多人挺他
- 迪马：皮尔洛与高层长谈尤文规划，引援目标包括米利克、德保罗
- 欧冠-菲利克斯点射难救主 马竞1-2莱比锡无缘4强
- 3DM游戏网|酷寒的大地！《艾尔之光》新地区“普鲁纳姆”首次曝光
- 爱德华·莱昂·科尔特斯|法国画家，爱德华·莱昂·科尔特斯，用60多年描绘巴黎的繁华
- 热刺降价出售奥里耶，1800万英镑敲定切利克，霍伊别尔下周来体检
- 这场津京德比，双方实力严重失衡，施蒂利克仍为泰达定下两个小目标
- 施蒂利克：乔纳森还要很长时间恢复，宋岳对国安可能出场
- TA：曼城询价费利克斯，今夏可能花费3亿英镑进行引援