智能仿生助力“手”创未来

还记得小时候看终结者系列，机械公敌这类的电影，总是会被其中主人公的机械手臂深深震撼。明明不是自己的手，却好像生在身上一样，甚至有着优于真手的能力。随着近些年智能仿生技术的快速发展，许多在意外中失去手臂的人士开始切身感受了科技进步带来的不一样的生活体验。可以说，仿生手的出现给残疾人带来了更多可能性。科技的推动，也为残疾人赢得了理解和尊重。

从假肢被发明出来，就不断经历着功能的完善。虽然部分下肢假肢已经能够让腿部残疾的人正常行走甚至奔跑。但对于上肢来说，此前的产品大部分都是简单的机械，是个摆设，装饰功能大于实际功能，异物感强想要恢复正常的生活可以说是一种奢望。

中国在智能仿生技术领域的起步稍晚但是进展十分可观。特别是近年来，国内涌现出一批企业，借助人工智能发展的优势，推出了自主研发的仿生手，在一些核心技术上甚至处于领跑世界的水平。

两个月前，在2021世界人工智能大会(WAIC)上，一款“神器”的亮相就吸引了全场的目光。融合了脑机接口技术与人工智能算法的高科技医疗辅具——智能仿生手，能够通过采集、处理人体肌肉运动产生的肌电与神经电信号来实现假手的动作控制。在专业人员指导下，观众通过臂环控制仿生手进行手势变化，通过肌电神经传感器阵列和人工智能技术实现操作者的控制意图识别，通过280多个零件的组合运动，完成抓、握、捏等20多种不同的手势动作，连用筷子吃饭这样的“复杂”任务都能够实现。

就在几天前，由北京积水潭医院手外科研发的首款复合信号智能仿生手获得成功。该款智能仿生手在原有肌电信号的基础上，通过原创的肌肉再分布手术（Muscle redistribution technique，MRT），将手部拇指的运动信号成功转化为肢体形变信号，并通过自行研发的形变传感器进行精确采集，丰富了人体运动信号的输出，使得智能仿生手的操控更加自然和流畅。

测试者为一名阳光帅气的小伙子，2年前由于意外伤害造成前臂远端水平截肢，志愿参与了本次研究。课题组为测试者顺利实施了MRT手术，术后通过反复多次的软件、传感器、接受腔和智能假肢的调整和改进，终于在近日完成了所有的准备工作并成功进行了智能仿生手的应用实验。

本次实验包括SHAP（Southampton hand assessment procedure）、BBT（Box and block test）和ARAT（Action research arm test）。上述实验内容均为评估假肢手功能的标准化工具，包含多个日常生活动作和抽象任务，进而对受试者抓，握，捏和总体运动进行评价。尽管受试者练习使用智能仿生手的时间很短，但测试结果令人非常振奋，一些传统假肢手很难完成的动作如解衣扣、捡起小钢珠等，该受试者均能顺利完成。

尖端科技正在一点点改变着中国残疾人士的生活。随着MRT手术方案的进一步完善，以及传感器和智能手功能的不断改进，未来能研发生产出更加灵活小巧、连小朋友都可以使用的仿生手，在神经接口和人工智能方面争取更大突破。希望更多的肢体缺损者通过佩戴复合信号智能仿生手，感受到更加便捷和愉悦的使用体验，共享医学和科技带来的全新生活，实现真正的“手随心动”。