麻省理工學院和上海交通大學的工程師們開發了一種假手， 它能精確地給單個手指充氣以抓住物體，同時還能為用戶提供觸覺反饋。 麻省理工學院表示，全世界每年有超過500萬例上臂截肢手術。

盡管許多截肢者可能不得不使用靜態的假肢，但最近在鉸接式機器人假肢和感覺反饋方面的進展，使一些設備得以商業化，這些設備可以接收殘余的肌肉信號并將其轉換成手部動作。但這種技術可能很重，而且成本很高。

來自麻省理工學院和上海交通大學工程團隊的軟體假肢據說重約半磅(約225克)，部件總成本約為500美元，使其有可能更加實惠，也更容易使用。新系統中的手指是由一種名為EcoFlex市售柔軟彈性材料制成的，其中嵌入了類似骨頭的纖維段。這些都連接到一個3D打印的支架上，形狀像人類的手掌。

麻省理工學院的裝置沒有安裝電機來控制每個手指模塊，而是利用一個小泵和用戶腰部的閥門(以保持假體本身的重量)，精確地給手指充氣，形成特定的形狀。而這個氣動系統是通過連接在用戶肢體上的EMG傳感器控制的。利用計算機建模，研究人員設計了一個控制器，將手指充氣成類似于五種常見的抓握動作，包括捏住、握拳和捏住手掌。

然后用一種將肌肉信號轉換為這種抓握類型的算法對控制器進行編程，以完成常見的任務，如拿酒杯，傳感器采集的肌肉信號被控制器轉換為合適的壓力，然后每個手指被泵充氣，以形成所需的抓握形狀。該團隊還在每個指尖上安裝了一個壓力傳感器，然后將它們全部連接到用戶殘肢的特定區域，以提供實時觸覺反饋。

兩名志愿者接受了訓練，讓他們在腦海中想象五種常見的抓握方式時收縮手臂上的肌肉，然后負責進行手工力量和靈活性測試，例如堆疊跳棋、用筆寫字、拿起脆弱的物體和舉起重球。志愿者們報告說，麻省理工學院的系統在大多數任務中與市售剛性假肢一樣好，甚至更好。

其中一名志愿者在日常使用中有效地展示了該設備，他能夠掌握諸如錘子和鉗子之類的東西，使用柔軟的假肢吃蛋糕和 蘋果 等食物，甚至與人握手。在蒙住眼睛的情況下，志愿者還能夠確定哪根手指被研究人員觸摸過，并識別放在手中不同大小的瓶子。

該設計已經申請了專利，并且在潛在的商業化之前繼續改進傳感能力和運動范圍。

關鍵詞： 麻省理工學院 截肢手術 假手 傳感器