前沿 I 日本科学家发布最新技术 让你多长两只手
Metalimbs是日本庆应义塾大学研制的机械手臂,可以让人类拥有两只额外的手,完成原本双手难以做到的任务。
原理部分: Metalimbs分为臂和手两个部分,分别对应腿部和脚部的动作追踪系统。根据追踪信息生成章鱼手的动作。比如,脚趾部分的两个弯曲传感器可以获取脚趾弯曲伸直的动作,从而转化为章鱼手的抓握动作。
Metalimbs手上也有接触传感器,当它碰到某个物体时,你的脚部会相应地感受到装置模拟出来的压力,从而做出更有效的回应。
这里,还是再多提醒大家一次。这两只多出来的章鱼手,是用脚控制的。
日本科学家拍摄的示范用途看上去还是靠谱的。用章鱼手拿住画板,自己的手就可以在上面自由自在作画了。毕竟对普通人来说,左手画圆右手画方尚且困难;在手头忙碌的时候,让两只用脚控制的章鱼手完成一项不太相干的复杂任务,也只能是想想吧。
抛开多任务同时执行的问题,让腿脚来当章鱼手的控制器,有哪些难点呢。腿 x 脚掌 x 脚趾的配合需要准确模拟出想要的上肢动作,已经有些困难了:
1上肢下肢结构不同,由腿/脚转化到手臂/手的时候动作可能发生偏差,产生动作幅度问题等等;
2普通人脑部对脚部精细动作的控制不如对手部的控制那样熟练;
3脑部发出动作指令供双脚执行之前,要先推演出,怎样的脚部动作可以经由传感器的追踪信息转化为章鱼手相对理想的动作。
人脑要完成这繁复的运算,大概需经长期训练吧。
曾经有科学家为失去手臂的人装上由大脑控制的机械手臂进行测试,结果在抓握动作上出现了问题。抓取坚硬物体时表现良好的机械臂,在抓取盛水纸杯的时候握力过大让水洒了出来。
大脑直接控制的机械手臂尚且在握力的选择上迷失了,那么大脑通过双脚控制的章鱼手呢?毕竟普通人缺少用脚抓取物体的经验,也有可能在执行类似任务的时候遇到障碍。而这也只是无数可能发生的问题中的一个。