200英镑的第三只手臂 |CyborgIN

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“未来的人类，不再是生物的终点，而是进化的开端。”

《CyborgIN》：CyberDaily关于脑机接口-仿生义肢-赛博格的子栏目。

2015 年，Les Baugh 成为世界上第一个仅靠思考就同时控制两条模块化假肢手臂的人。Baugh 是一名双肩截肢者，约翰·霍普金斯大学应用物理实验室（APL）的团队先把他的残存神经重新连接到胸部肌肉上——这项技术叫靶向肌肉神经再支配（TMR）——再通过表面肌电图（sEMG）模式识别，将胸部肌肉的电信号解码为多自由度的动作指令。

十一年过去，这条路正在从几个方向同时变宽。

让假肢成为普惠产品

墨尔本大学衍生公司 Meablex 正在开发澳大利亚首款完全集成的仿生手臂，目标是用新技术解决传统假肢长期存在的三个问题。

全球约有 2400 万人患有上肢缺失。高收入国家中，仅约一半人试用过假肢，其中 35% 至 40% 最终弃用，儿童弃用率最高。低收入国家的试用率更低，约 10%。

Meablex 的创始团队来自墨尔本大学。高级研究工程师 Alireza Mohammadi 博士带着团队采访了 60 位截肢者、临床医生和供应商，梳理出当前假肢设备的主要短板，随后创立了公司。

材料上，传统仿生手大多用金属制造，重量不轻，一旦故障可能造成伤害。穆罕默迪博士说，团队改用轻质软体机器人材料和 3D 打印技术。接受腔方面，市面上多数产品是固定尺寸的，不能调节，人的残肢体积会随着运动、温度、活动量甚至一天中的时段而变化。穆罕默迪博士举了一个例子：戴着合适的接受腔锻炼，残肢因血流增加暂时膨胀，接受腔就变紧了。成年人需要重新适配，对正在长身体的孩子来说问题更大：接受腔要定期更换，一次耗时几个月，花费不低，期间孩子用不了假肢手。Meablex 设计的接受腔允许用户手动实时调节。

信号采集上，传统假肢靠肌电图（EMG）传感器检测肌肉电活动，再由机器学习模型解读用户意图。汗液、电极位置偏移、接受腔贴合度变化都会干扰信号。Meablex 改用磁性传感器，穆罕默迪博士说它对汗液不敏感，配合新型传感器接受腔，检测肌肉的细微运动，不依赖传统电信号。

Meablex 计划今年晚些时候启动临床试验，在获得临床验证和监管批准后，于 2027 年初推向市场。公司已通过澳大利亚经济加速器（AEA）Ignite 计划获得 47 万美元资助。

开源第三只手：200 英镑能做些什么

机器人领域的进展正在拉低"多出一条手臂"的门槛。

Tri-Arm 是一个开源的可穿戴第三肢体项目，将 SO-100 机器人臂的运动学结构配上 Pollen Robotics 的 Amazing Hand 灵巧手，通过背部绑带固定在身上。整套系统重约 1.2 到 1.5 公斤，全部 3D 打印，物料成本约 200 英镑（约 250 欧元），组装需要 10 到 12 小时。

Tri-Arm 的 6 轴手臂使用标准舵机，末端是一只 8 自由度的四指灵巧手——所有手部执行器内置封装，没有外露线缆，手臂关节可模块化拆卸。系统支持 Python 控制，可以接入遥操作设备、表面肌电图传感器或空间追踪管线。

200 英镑，十来个小时的组装工时。第三只手臂正在从一个需要科研经费支撑的概念，变成一个可以自行打印和组装的工程项目。

不止于功能：机器人手臂也可以表达情绪

东京大学先端科学技术研究中心中心的 EmoMime 项目打开了另一个维度：机器人肢体不一定要用来抓东西，它也可以用在社交里。

EmoMime 是一种可穿戴的社交增强系统，由一只仿人形态的手和一根柔性仿生手臂组成手和一根柔性仿生手臂组成。刚性机器人手臂靠近面部有危险，EmoMime 的柔性手臂解决了物理安全问题，类人手的外观降低了使用者的心理抵触。它可以在面部近身空间内做出手势，放大情绪表达、充当社交中介、辅助自我调节。

在他们看来，手遮面部是人类传递情感的关键多模态通道，但传统的多余机器人肢体在设计时从来不考虑这一点。它们的设计目的就是执行外部任务。

或许残障人士有了EmoMime可以增强社交互动的能力，提高自信。但我们也认为，他们更需要恢复自主操作的能力。

写在后面

过去十年，开源机器人臂、低成本灵巧手、预训练模型和算力的获取门槛都在持续下降。这些进展的一方面落在现在大火的人形机器人，但它们也在同时重塑假肢和人体增强技术的可能空间。

从十一年前，Les Baugh 在实验室里用思考控制两条假肢手臂，需要一整个外科和工程团队。到今天，一个高中生可以在周末用 3D 打印机和 200 英镑做出一只第三手臂；仿生义肢的产品正在越来越普惠。

后记

赛博格是一个身份，也是人类迈向后人类、超人类的显现，但现在目标价值是，人们通过接入脑机接口、仿生义肢、外骨骼、植入物，得以恢复正常的活动能力、增强自身，从“牢笼”解放出来，去体验广阔的生活，实现自我。