最先進仿生機械臂問世，靈感竟來自星球大戰中盧克的機械手！

近日，星球大戰8已經在北美熱映十天，整體表現開了掛，被挑剔的媒體和民眾齊刷刷點贊刷屏。而國內定檔於一月五號，國內的星戰粉絲都翹首以待。

星戰裡面有很多的高科技，「天行者盧克」靈活有觸覺的的假肢就讓無數人嚮往。很多人都希望這種技術真正實現，造福一些手臂殘疾人士。

但是想讓一個失去手臂的人戴上假肢就恢復觸覺，想想就很難。

人的觸覺涉及到了壓力、振動、溫度、疼痛等等各種不同的感覺。跟神經系統息息相關，冷冰冰的技術怎麼會做到如此複雜卻又有溫度設計的呢？

事實上，市面上已經有這種充滿觸覺感的「假肢」了，經過科研者的八年研發，最先進的「LUKE」仿生假肢於去年就開始投入使用。

對，跟星球大戰里的「天行者盧克」有同樣的名字。LUKE取自Life Under Kinetic Evolution，意為「動力演變下的生命」。

LUKE之手是第一個被美國食品與藥品管理局（FDA）所批准的肌肉控制假肢。並且DARPA（美國國防高級研究計劃局） 資助了這個項目。這個「LUKE」一經面世，必然碾壓所有假肢。

背後的發明者是迪安· 卡門（Dean Kamen）及其團隊。這個項目到今年其實已經進行了 9 年，在這 9 年裡，雖然「LUKE」長的沒啥變化，但是功能卻發生了質的飛躍。

它的靈活程度令人驚異，不論是是關節、肩、肘還是手都可以靈活使用。假肢由模塊化電池供電，尺寸與重量與人體手臂差不多。

如何連接複雜的神經系統做到有觸覺呢？

研究人員開發出了一種能夠模擬大腦中 100 種獨特觸覺的反饋系統。它可不是咱們想像中的利用振動器或者電刺激來反饋觸覺。

而是需要連接患者的殘餘神經，以及植入肌肉中的電極控制器，兩者結合創建一個信息循環，然後再轉換成大腦可識別的觸覺信號。

團隊需要將 192 個電極中的每一個與患者身上的神經系統進行匹配和映射（連接+設置+調試）通過調試讓每個感覺的刺激能夠接近真實。

仿生機械還內置了10個馬達，妥妥的一款充滿力量的麒麟臂。

使用者可以選擇許多不同的操控方法。表面肌電電極和壓力開關就是一種選擇。另外一種選擇是腳踏操控設備，這種設備通常穿戴在鞋子的上面。

LUKE仿生機械臂擁有了近乎自然的控制方式，可增強截肢者的獨立性和生活質量。並於2014年得到了美國藥品監督管理局的批准許可。

2016年末，美國陸軍率先向傷殘軍人提供盧克機械手用於復健。

儘管LUKE仿生機械臂已經正式進入生產階段，但由於該項目是由DARPA資助，為幫助傷殘軍人修復手臂而研發的。

因此，該產品首先會在傷殘軍人中使用，而普通消費者還需要繼續等待，費用大概需要10萬美元。

LUKE仿生機械臂不僅給截肢患者帶來了福音，也讓新一代拆彈機器人得到了很大的提升，這些使用LUKE仿生機械臂的機器人已經能夠更好地完成它們的工作了。

LUKE的表現

LUKE仿生機械臂也設計了許多抓取模式，使用者可以根據所需要的動作提前開啟或者關閉。它的設計也能夠應對一些現實中的狀況，比如說天氣和地勢等。

LUKE仿生機械臂能夠穿到外面，而且能夠在小雨等環境中正常使用。下面是一些LUKE的動圖，大家可以感受下這款炫酷的仿生手臂。

截肢者帶上它就彷彿又長出了一支手臂，可以搬運重物，完成大部分日常工作。

這位老爺子正戴著「LUKE」自如的打掃屋子，屈肘、握取的動作跟真的手臂沒什麼兩樣。

對於正常人來說拿取雞蛋是再正常不過平凡的事情了，但是對於佩戴傳統假肢的人來說，這真的很難。

手指彎曲的力度和手指的摩擦力都要恰到好處，不然雞蛋要麼是拿不到手裡或者是雞飛蛋打的這種情形。

LUKE就連拿雞蛋這樣精細的活它也能做到！ 做個煎蛋沒有任何問題。

目前，盧克機械手可以完成拿鑰匙開門、吃漢堡、拉拉鏈甚至刷牙梳頭等精細的動作。

更廣的活動範圍意味著使用者能夠夠到背後或者高度超過頭頂的高層貨架上的物品。使用者可以通過控制安於腳上的各種開關來操控多種關節。

這款仿生機械臂可以一次處理多個指令，這使它能儘可能的自然運動。

目前，LUKE仿生機械臂能夠將肌肉信號轉變成複雜的手臂動作，從而給使用者帶來像真實手臂一樣的體驗。

DARPA稱，通過簡單直觀的控制系統，LUKE仿生機械臂可以做出非常靈巧的手臂和手部動作，還有握力反饋。

因疾病、創傷和癌症等情況截肢的患者，最痛苦的事情莫過於再也無法拿起各種工具實現生活自理等最基本的需求，更別說想重新投入工作了。然而， LUKE仿生機械臂卻給他們帶來了希望。

創始人Dean Kamen

據了解，LUKE仿生機械臂之前被稱為DEKA手臂系統(Arm System)，是Segway創始人Dean Kamen的心血結晶。

其靈感來自電影《星球大戰：帝國反擊戰》，劇中人物盧克·天行者(Luke Skywalker)的手臂就是機械手。

狄恩·卡門(Dean Kamen)是愛迪生一樣的發明家， 目前他已擁有200多項美國與國外專利。

其中包括創新的醫療儀器，因為他想要拓展全球性醫療保護的領域，讓更便捷、安全的醫療生活可以普及到一般人身上。

而除此之外，狄恩-卡門也致力於將科技應用在生活上，他也被評為全球「十大輟學億萬富翁」之一。（狄恩·卡門曾考入伍斯特理工學院，兩年之後中途退學。）

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