标题：仿生手
简介
  仿生手仿生手最早是为了帮助受镇静催眠药撒利多胺危害的儿童，作为一项研究项目的一部分，i-LIMB看起来和动起来就像真手一样。之后，世界第一家“仿生手”工厂――触摸仿生公司在英国苏格兰正式成立，并开始为客户量身定做这种假手。如今经过改进的仿生手采用了最前沿的电子和机械技术，并由高强度的塑料制成，此轻便手首次成了世界新一代假肢产品。
发展情况
世界首个走向市场的最先进的仿生手“i-LIMB”赢得英国科技创新头奖。此仿生  仿生手手有5根可自由活动的手指，它击败了其他进入决赛的三项发明，荣获英国皇家工程学院2008年的麦克罗伯特(MacRobert)杰出科技创新奖。在此次评奖中，其它进入决赛的三项发明包括一套照看保存在零度以下的数百万份生物样品的机器人系统、一个可以探测早期疾病迹象的化学传感器和一种专为柴油汽车设计的压缩型过滤器。　截至2007年7月，这项仿生手技术已用在200多人身上，包括在伊拉克战争中失去四肢的美国士兵和截肢者协会首席执行官雷·爱德华兹等。
英国最早配备这种装置的爱德华兹1987年因患霍奇金病而导致手脚都截肢了，他在装上i-LIMB仿生手1个月后说它改变了他的生活。
触摸仿生公司首席执行官斯图亚特·米德说：“i-LIMB仿生手是世界假肢市场中最引人注目的产品之一。这种仿生手有2个主要的独特特点，一是我们把发电机放进每个手指，让每个手指通过关节连接具有独立性；二是它的拇指能像我们的拇指一样弯曲90度。它是首个在形状和功能上模仿人手的仿生手。”
触摸仿生公司小组的努力获得了英国科技界的认可，他们这次获得5英镑的奖金和一块金牌。公众可以在2008年9月前到伦敦科学博物馆观看i-LIMB仿生手。
功能介绍
  仿生手名为i-LIMB的仿生手可以让使用者顺利进行开锁、输入密码、开易拉罐等精细动作，如同真手一样灵活。技术创新 i-LIMB仿生手由英国洛锡安郡列文斯通“仿生接触”公司制造，发明者是英国国家医疗服务系统苏格兰洛锡安郡的戴维·高医生。仿生手通过臂套与使用者的手臂相连，臂套中装有一枚可充电电池以及一对电极。当使用者产生活动手部的想法时，大脑信号会被臂套中的电极收集起来。电极把大脑信号传递给位于仿生手手背的一部微型电脑，再由电脑向手指上的运动神经发出指示，从而让手指活动。这款仿生手由汽车引擎零件常用的轻型塑料制成，重量比真手还轻，上面覆盖着一层逼真度极高的人工皮肤，外形美观。功能先进普通人造手通常只有一个运动神经，只能完成一些简单动作，难以满足使用者进行开锁、输入密码等动作的要求。而i-LIMB仿生手的5个手指上各有1个运动神经，因此能完成更加精细的动作，完美地弥补了同类产品的不足，为使用者带来极大方便。仿生手的手腕活动自如，5根手指都可以自由转动，并且能独立活动。它能顺利完成开锁、举酒杯、端盘子等动作，就连输入密码、开启易拉罐这种细致动作也难不倒它。
获奖情况
世界上最先进的走向市场的仿生手被授予英国最高工程奖。“i-LIMB”仿生手有5根可自由活动的手指，这项发明击败了其他进入决赛的三项发明，荣获2008年的麦克罗伯特(MacRobert)奖。 这项仿生手技术已用在200人身上，包括在伊拉克战争中失去四肢的美国士兵等。事实上，这种假手早在1963年便开始在苏格兰得到应用，当时是为帮助受撒利多胺剂影响的儿童。位于利文斯通中考尔德(Mid Calder)的“触摸仿生”公司发明了这种更加先进的仿生手。 这种仿生手技术击败了其他三个进入决赛的竞争对手，在伦敦举行的颁奖典礼上荣获这项皇家工程院(Royal Academy of Engineering)奖。其他进入决赛的发明是一套用于照看数百万份零度以下保护的生物样品的机器人系统、一个可以探测早期疾病迹象的化学传感器和一种专为柴油汽车设计的压缩型过滤器。
用者反映

2007年7月，经过进一步改进的仿生手投放市场。 英国最早配备这种  仿生手装置的雷·爱德华兹(Ray Edwards)说：“这个发明真是棒极了。当仿生手装在我身上时，我很激动，流下了眼泪。那是我21年来第一次看到自己的手张开了。我能翘拇指，能握住钢笔，能做许多以前不能做的事。” 麦克罗伯特奖评审委员会主席格奥弗·罗宾森(Geoff Robinson)博士表示：“触摸仿生公司为建立一种可行性修复技术从根本上改变了基准点。我本人对这种仿生手进行了试用，可以保证它能像该公司所描述的那样进行运作。如果有人不幸遇到意外，将依然有机会让手臂再次在身上出现。” 触摸仿生公司首席执行官斯图亚特·米德(Stuart Mead)解释说：“这种仿生手有2个主要的独特特点，一是我们把发电机放进每个手指，这就表明每个手指具有独立性，通过关节连接；二是它的拇指能像我们的拇指一样弯曲90度。它是第一种在形状和功能上模仿人手的仿生手。” 像美国宇航局和美国国防部高级研究局等其他公司和组织已研制出更先进的生化手。米德说：“我们的仿生手研制过程是在实验室完成的，已经具备了商业推广的水平。这种装置不用手术就能安装在患者身上。2个安置在皮肤上的电极能获取肌电信号。”人体内部肌肉纤维的收缩创造了这些刺激。他说：“仿生手后面的电脑可以完成两件事，一是辨识那些信号，二是控制手臂。” 这种康复器械已用在了来自世界各地的200多人身上，包括截肢者协会(Limbless Association)首席执行官爱德华兹等。他说：“我很想再安上一只仿生手。”爱德华兹把这种仿生手的使用比作“带着一块砖”，但是他又说：“好处远远大于消极方面。我很幸运。” 如今，触摸仿生公司正着眼于进一步改进“i-LIMB”，同时扩大它的使用范围。米德说：“我们正在研究一套提供全部手臂部位的系统。目前，我们有了手腕、肘和肩膀原型。”
构造
“全球第一手”技术一流
这只堪称“全球第一手”的精良仿生手名叫“i-LIMB”，由苏格兰公司“仿生接触”制造，其发明者是英国国家卫生体系（NHS）苏格兰洛锡安区的复康部主管大卫·高医生。高医生潜心研究义肢20年，1998年开始尝试研制仿生手。他表示，“这是当今市场上首只指头可以像真手般活动的义肢。因此技术堪称世界一流。”“仿生接触”公司总裁斯图亚特·米德说：“我们希望改善严重伤残人士的生活，现在我们达到目标了，实在令人鼓舞。”据了解，这款仿生手适合全球4800万名需要安装义肢的人。
“不再担心捏碎杯子”
“i-LIMB”的临床实验大部分在美国进行，实验对象皆为来自英国和美国的残疾人，其中包括伊拉克战争的伤兵。他们大都表示，仿生手远比一般义肢好用。美军退役军士、曾于2004年  仿生手在伊拉克失去一只手的居安·阿利唐多表示：“现在我终于可以顺顺当当地拿起一只塑料杯子，而不用担心将其捏碎了。此前我在佩戴其他肌电手时，不得不集中注意力，计算该给杯子施加多大的压力。现在i-LIMB能够非常自然地完成这些动作。我完全可以像正常人一样抓起杯子。”40岁的杰曼20年来用过不少义肢，仿生手的“全天候功能”令他很兴奋：“我从前的义肢充其量只是无线机械铁爪，但现在做什么动作都可以。”26岁的林德塞·布洛克6个月大时便要佩戴义肢，仿生手的逼真度及灵活自主度令她惊讶。她说：“戴上仿生手后，我相信陌生人根本不会知道这只手不是我的。”
每根手指都装有马达
仿生手市面上大部分义肢只能利用大拇指和另外两指做些简单动作，但“i-LIMB”的5根手指却可自由转动且独立运作，从而可做出不同的复杂动作。比如，可将拇指靠向食指内侧夹住东西，一如用锁匙开门的动作。仿生手亦可做出较为细致的动作，如用指尖拾起东西，更可控制食指在计算机键盘上打字或拨号。“i-LIMB”的每根手指都安装有一个微型马达，并且可由其穿戴者发出的神经脉冲加以控制。该仿生手凭手臂肌肉推动，其表面覆盖有一层模拟人类皮肤的半透明人工美容皮肤，逼真度极高。只要装上仿生手，贴在穿戴者手臂的电极会将信号传送至微型马达，推动仿生手活动。
操纵

对伤残人士来说，老式假肢在很大程度上只是摆设，而没有实际功能。但仿生手臂却可以让患者通过思维控制其运动，而且还能重新享受到久违的触摸感觉。分辨冷热和疼痛2007年11月27日据英国《卫报》报道，60岁的杰西·苏利文和27岁的美国退伍女兵克劳迪娅·米歇尔分别是世界上第一个装上新型仿生手臂的男性和女性。不久前，美国最好的康复医院芝加哥康复学院在他们的仿生手臂中增加了压力传感器，它能够把接触信号传递到胸部皮肤下的感应接收器，并产生微弱的麻刺感，这样患者就相当于用胸部来触摸物体了。 这一成果是该学院的神经工程仿生医学中心主任托德·库肯博士在“神经定向再分布”技术研究中取得的最新突破。通过信号对胸部不同区域的刺激，伤残者能感觉到来自手腕、手掌和手背的不同触觉，尽管他使用的只是一只不锈钢机械手臂。除了压力，他们甚至还能分辨冷热温度，重温疼痛的感觉。动脑就能操纵在2007年2月，库肯博士在《柳叶刀》杂志上公布了仿生技术取得的突破性进展———用大脑操纵机械手臂。 通过外科手术，患者断臂残端处的神经被连接到胸部肌肉群上，这样肌肉群就能接收并放大从大脑发出的电子脉冲，然后再传递给仿生手臂上的传感器，以此支配其运动。在这里，胸肌起到了信号“中转站”和“放大器”的作用。 经过训练，因车祸失去一只胳膊的米歇尔已经能熟练通过“动脑子”操纵假肢，如今她能用它切牛排和扒香蕉皮。因触电而失去双臂的苏利文如今也能运用一条仿生手臂弯曲手肘或握紧拳头，他还在尝试开车这样的高难度动作。分辨五指触感仿生研究得到了美国国防高级研究项目管理局在内的多家机构的资助。研究者希望将肌电的传感技术和“数控肢体”结合得更加天衣无缝，让仿生手臂使用更方便、感觉更敏锐。科学家表示，他们的下一个研究目标是在胸肌处植入更多信号处理器，它们产生的刺激将让人感觉到五指的触感，如分辨物体的质感。 当然，伤残人士更希望戴上这种仿生臂之后能想让它做什么就做什么。库肯博士说：“有一天，断肢者将会安装上感觉像自己的肢体一样的仿生臂，这是完全可能的。” 参与仿生手臂研究的约翰·霍普金斯大学应用物理研究所希望，在2009年年底之前，打造出与真手臂一模一样的、运动自如且具有灵敏触觉的人造手臂。
  2013年2月，瑞士研究人员发明了一种新的仿生手，可以让截肢者恢复触感。这种仿生手可以通过电极被直接连接到截肢者的神经系统，这样接受移植者将可以自由地控制这只机械手，也能把机械手的触感传导至大脑。
瑞士洛桑联邦高等理工学院的西尔维斯特罗·米克拉博士参与发明的一款仿生手将给截肢者不一样的感受，它不仅可以让患者感觉到手部的触感，而且还可以做出抓取东西的动作。
米克拉在波士顿参加美国科学协会年会时说：“这项发明将给截肢者带来真正的希望，它将是世界上第一款给人实时传感反馈的假肢。 ”[1]