约翰斯-霍普金斯大学的研究人员发明了一种更好的假手，它采用混合设计，能以恰到好处的压力小心翼翼地抓住各种物体。这款机器人的附肢结合了刚柔并济的部件，以模仿人手的自然结构，同时还配备了一系列传感器和向用户神经提供反馈的系统。
在实验中，它成功地拿起并操纵了 15 种不同的物体，包括精致的毛绒玩具、纸箱、菠萝、金属水瓶，甚至是一个装满水的脆弱塑料杯--而没有凹陷或损坏它们。
领导该研究项目的生物医学工程博士生斯里拉玛纳-桑卡尔（Sriramana Sankar）解释说："我们希望让上肢缺失的人能够安全、自由地与周围环境互动，感受和拥抱他们所爱的人，而不用担心伤害到他们。" 桑卡尔在他的第一作者论文中介绍了这些发现，该论文本周发表在《科学进展》上。
该假肢装置与人类的手非常相似，它的五个关节手指是用软橡胶状聚合物制成的，骨架则是用 3D 打印而成的。 三层生物启发触觉传感器使其能够正确抓取和区分各种物体。 手指的关节充满空气，可通过前臂肌肉进行控制。
灵巧机器手各种要素概览
桑卡尔说："来自手指的感官信息被翻译成神经语言，通过神经电刺激提供自然的感官反馈。 这要归功于机器学习算法，它能将传感器发出的信号集中起来，然后再传回用户体内的神经--这与其他假肢类似。"
这些信号在大脑和神经之间架起了桥梁，让手能够对触摸到的东西做出反应。 这种系统能让机械手更加直观易用，与我们之前看到的类似产品相比，它更像真实的机械手。
目前，机械手可以使用肌电信号进行控制，上肢缺失者通常使用肌电信号控制肌电假手。 一个价值150美元的手势控制设备（名为Myo Armband）可以采集肌电信号并对其进行分类，然后将手部位置发送至Arduino微控制器，由其对机械手进行气动驱动。
通过手势控制装置利用肌电信号控制机械手（上图）
研究负责人尼蒂什-塔科尔说："如果你拿着一杯咖啡，你怎么知道你要把它摔掉呢？"你的手掌和指尖会向大脑发出信号，告诉你杯子正在滑落。 我们的系统是受神经启发的--它以手的触觉感受器为模型，产生类似神经的信息，这样假肢的'大脑'，或者说它的计算机，就能理解某物是热还是冷、软还是硬，或者是否从抓握处滑落。"
这比我们之前看到的在假肢发展方面所做的努力更进一步。 去年，意大利科学家展示了一种检测假手接触物体温度的方法。 而早在2021年，麻省理工学院和上海交通大学的一个联合项目就展示了一种假手，它能精确地为软弹性体制成的单个手指充气，从而抓住物体并提供触觉反馈。
假手能够握住几种不同的手柄
这只新手可以为截肢者提供更精确、感觉更自然的假肢，还能让人形机器人更加灵巧地处理家中的精致物品，以及在装配线上制造更多机器人。
该团队将继续开发这款设备，探索增加更强的抓地力、更多的传感器和更高质量的材料。
