使用具有同等能力和效率的人工設(shè)備來取代人手，是一個(gè)長期的挑戰(zhàn)。

即使是最先進(jìn)的假肢手臂，也無法達(dá)到人類手的復(fù)雜性、靈活性和適應(yīng)性。當(dāng)前我們能夠見到的上肢假肢系統(tǒng)，只能稱為一種工具，而不能成為失臂或失手者的替代品。

在最新一期Science Robotics《科學(xué)機(jī)器人》封面中，意大利理工學(xué)院IIT實(shí)驗(yàn)室就展示了一款最新開發(fā)的仿生手Hannes，不僅外觀與人手非常相似，而且可使截肢患者恢復(fù)90％以上功能，其設(shè)計(jì)理念也被授予Compasso d＇Oro國際工業(yè)設(shè)計(jì)獎(jiǎng)。

該仿生手Hannes是一種包括手和腕等多關(guān)節(jié)的上肢假肢系統(tǒng)，其特點(diǎn)是柔軟性較好且具有動(dòng)態(tài)適應(yīng)要抓握物體形狀的能力。

為了評(píng)估Hannes的有效性和實(shí)用性，研究人員對(duì)上肢截肢者進(jìn)行了試驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，截肢患者在不到一周訓(xùn)練時(shí)間內(nèi)，就可以在家中自行使用Hannes進(jìn)行日常活動(dòng)。

目前，仿生手Hannes已獲得CE標(biāo)志，并準(zhǔn)備進(jìn)入國際醫(yī)療市場。

讓身體殘疾的患者恢復(fù)殘肢的功能，是科學(xué)家一直以來努力的方向。

2013年，意大利理工學(xué)院Istituto Italiano di Tecnologia（IIT）實(shí)驗(yàn)室便開展了一系列的項(xiàng)目，旨在為身體殘障患者開發(fā)具有創(chuàng)新性和成本效益的高科技仿生設(shè)備。

其與意大利國家工傷保險(xiǎn)研究所的Prosthen假肢部門的研究人員，骨科醫(yī)生，工業(yè)設(shè)計(jì)師和患者共同設(shè)計(jì)而成的仿生手就是最新科研成果。

為致敬19世紀(jì)60年代Centro Protesi Inail技術(shù)總監(jiān)和上肢假肢的開拓者Johannes“ Hannes” Schmidl教授，故將此款仿生手命名為“Hannes”。

既往研究和商業(yè)售賣的仿生手要么具有很高的性能，但價(jià)格昂貴，要么價(jià)格低廉，雖堅(jiān)固耐用但通用性有限且美學(xué)效果差。與以上仿生手相比，這款仿生手“Hannes” 不僅容易操作，堅(jiān)固，成本低，且握力和外觀可與人手相媲美，顯示出其卓越的性能。

Hannes仿生手是一個(gè)肌電系統(tǒng)，可根據(jù)患者上肢不同程度的損傷進(jìn)行調(diào)節(jié)。放置在定制插座中的一系列表面肌電傳感器可以檢測患者殘余肢體的肌肉活動(dòng)，患者通過主動(dòng)收縮肌肉來進(jìn)行多種操作。

此外，研究人員開發(fā)出特定的軟件和藍(lán)牙連接用來自定義Hannes仿生手的操作參數(shù)，例如運(yùn)動(dòng)的精度和速度，從而為每位患者提供最佳的體驗(yàn)。

該仿生手可供患者佩戴一整天（電池最長使用時(shí)間為1天，容量為1300 mAh），且已在使用超過1年的環(huán)境中進(jìn)行了耐久性和穩(wěn)健性測試（近500000個(gè)生命周期）。

Hannes仿生手最強(qiáng)的在于其機(jī)械設(shè)計(jì)，在目前市場領(lǐng)域也是遙遙領(lǐng)先。其使用的機(jī)械差速系統(tǒng)使得Hannes仿生手僅使用單個(gè)馬達(dá)就可適應(yīng)要抓握的物體，而且，該系統(tǒng)的效率與人手相一致。此設(shè)計(jì)讓Hannes仿生手具備自然手感的同時(shí)，其功能也大幅增加。

目前，Hannes仿生手重量為450克，具有右手和左手各兩種尺寸，分別適用于女性和男性受試者。

此外，Hannes仿生手的手指和手腕活動(dòng)也十分靈活。其手指在靜止時(shí)可以自然彎曲和定位。其中，拇指可以定位于3個(gè)不同的位置，以適應(yīng)多種抓取操作，包括拾取小物體的精細(xì)抓取，握住小物體的側(cè)向抓取以及可抓取和移動(dòng)重物的強(qiáng)力抓取。整體抓取有效且穩(wěn)健。

該仿生手還能使腕部做出關(guān)鍵的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，如使腕部前旋和后仰。這樣使得Hannes仿生手在不損害患者情況下可實(shí)現(xiàn)不同方向的抓取。

而且，Hannes仿生手抓握的速度也非常快，其在不到1秒的時(shí)間內(nèi)就可完成完全閉合抓握，最大抓握力可達(dá)150N，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其他研究和商業(yè)售賣的“仿生手”。

目前，IIT－INAIL專利申請(qǐng)書包含了Hannes仿生手的基本原理和設(shè)計(jì)。而且，Hannes仿生手也已經(jīng)具備歐洲市場上商業(yè)化和國際銷售的“許可證”。目前研究人員正在尋找投資人和公司以大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)Hannes仿生手，最終使殘障患者獲益。
責(zé)編AJX