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移动世界。

假肢的世界正在迅速发展。毫无疑问,研究人员、医生和工程师都希望设计出更有效的机械肢体,帮助瘫痪和截肢者不仅生活得更舒适,而且生活得更正常。问题是——如何做到这一点?

义肢以各种各样的方式变得栩栩如生,最近的发展看起来更像是科幻小说对未来的描绘。大多数这种技术都是为了模仿我们的身体,恢复失去的功能。

但如果我们更进一步呢?如果我们不再依靠我们的身体来控制技术,而是决定让技术自己思考呢?这正是托马索·伦齐博士和他的研究人员所研究的犹他大学的仿生工程实验室决定赋予生命。他们的人工智能仿生腿将改变先进假肢的未来。

人工智能驱动的仿生腿一瞥。

人工智能驱动的仿生腿一瞥。



来认识一下亚历克·麦克莫里斯,一个新兴的电子人

如今,亚历克是一名高中橄榄球教练,在合适的假肢他也是地球上最先进的机械肢体之一的测试对象。他是怎么来的?

亚历克和他的被动假腿。这只人工智能驱动的仿生腿只出过一次实验室——为了这一集的拍摄。不在实验室测试时,亚历克必须戴这条腿。

亚历克和他的被动假腿。这只人工智能驱动的仿生腿只出过一次实验室——为了这一集的拍摄。不在实验室测试时,亚历克必须戴这条腿。

2013年,在犹他州一个寒冷的早晨,亚历克在去上班的路上,看到他的表弟在前面撞了他的车。亚历克停下来帮忙,从他的车里出来时,被另一个失控的司机撞了一下,那个司机以每小时85英里的速度行驶。

亚历克依靠生命维持系统维持了5天,遭受了严重的内伤和外伤,心脏撕裂,腿部感染。亚历克的右腿最终被截肢了。正如亚历克所说,“我早该死了。”我早该死了好几次了。”在一个大多数人都会觉得非常虚弱的位置上,亚历克找到了目标。

“当你经历了如此痛苦的事情,失去了一条腿——确切地说,是你的一部分——那么你知道,我必须在这里有某种目的。”

亚历克McMorris

在这一集里,我们的工作人员有机会在伦齐医生的实验室里见到亚历克,他正在用一种前所未有的方式测试世界上最先进的假肢。通常,亚历克戴的是被动假体。但今天,当他走进伦齐医生的实验室时,他把自己的传统腿换成了人工智能驱动的仿生腿,目的是为截肢者带来新的自由。

了解现有假肢的局限性

最基本的义肢是被动假体整形修复,但只向用户提供基本的功能。想想看,一条腿可以支撑站立,或者一只胳膊可以填满正常的衣服。最近,动力假肢的使用越来越多。它们依靠使用者手动控制,通常以夸张的身体动作的形式,为截肢者提供更多的功能。

传统上,动力假肢是为了模仿生物假肢的重量和能量输出。这似乎很公平——如果有人失去了一条肢体,为什么不创造一个用户可以控制的精确复制品呢?其中一个主要的问题是,动力假肢装置并没有对被动假肢的功能有很大的改善。在很多情况下,被动和有动力的假肢都会减慢使用者的速度,并对身体的其他部位造成压力。

在与亚历克一起拍摄时,他解释了一些限制,试图做一些看似简单的事情,比如用他的被动假腿跨过一个小障碍。“如果我要跨过(某物),它是一个很大的秋千……或者跨一大步,然后在背上得到高解围……做这样的动作,你知道,这会让我的背部、臀部等所有部位都很紧张。”

伦齐博士称亚历克是合作者而不仅仅是实验对象。

伦齐博士称亚历克是合作者而不仅仅是实验对象。

是什么让这条仿生腿与众不同?

“我们在这场比赛中获胜的方式是采用一种与我们的生物腿完全不同的方法……我们决定给仿生腿植入一个大脑。”

托马索·兰兹博士

兰兹博士决定挑战传统的修复方法。为了开发你今天看到的机械腿,他做了两个根本性的改变。

1 -伦齐博士决定制造一个有动力的假肢,它甚至比人类的生物腿还要轻。他的腿几乎是任何类似动力假肢重量的一半。

大多数假肢都是由使用者控制的——手动或通过感官检测神经袖口——伦齐医生让假肢自己思考。

从本质上讲,伦齐博士的仿生腿是一种轻便的自主设备,它通过读取用户正常的身体动作与用户进行共生合作。

莎拉罩他是犹他州仿生工程实验室的博士研究生,正在与伦齐博士合作,专门研究机器人与人类之间的互动。

“我们有一个被截肢的人来用机器人行走。当你这么说的时候,听起来有点疯狂。有人会进来,把他们的重量放在上面。你必须100%相信你所做的工作。”

莎拉罩博士学位候选人
在伦齐博士的轻量级仿生腿里。

在伦齐博士的轻量级仿生腿里。

先进义肢的未来

亚历克·麦克莫里斯不仅仅是一个工程进步的简单测试对象。他被视为犹他大学仿生工程实验室的合作者,帮助确定未来移动的道路。亚历克说,他在这项研究中的工作是给人们希望。他接着说:“‘放大人类’将会成为一件事。我能在它发生之前看到这一切,这太神奇了。”

伦齐博士的仿生腿前景光明。这种机器人腿比生物腿更轻、更有力,有可能为使用者提供普通身体无法获得的能力。它会问,人们什么时候能得到这条腿?

“我相信我们这一代人将会看到身体残疾消失。”

托马索·兰兹博士

想要了解更多关于医疗创新惊人进步的励志故事,请查看我们的《全集》超人的显示现在。另一个挑战极限的超人是杰森·巴恩斯(Jason Barnes)。杰森在一次可怕的事故中失去了手臂。然后他成为了世界上最快的鼓手。看下图:

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