看完机械义肢弹钢琴,网友们想要“剁手”

机械飞升已经开始了吗?高科技义肢,正在让残疾人士变成世界上第一批赛博格

前几天央视在节目中介绍了一款国产智能机械义肢,什么叫智能呢?使用者戴上这款义肢手臂之后,只需要像以前控制自己的肉体那样,想象手部的动作用脑子下达命令,假肢就会自己跟着动起来,能点能抓能握,功能性与健康肢体无异。

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估计很多人刚看到这个相当科幻的介绍时,都会以为是什么不成熟的概念炒作,原理听着高大上,可能实际用起来像顶着1000ping打游戏,或者你想往东,义肢却往西,并没有太大的价值。

结果在视频的下一秒,义肢的使用者直接弹起了钢琴,义肢手指灵活又精准地敲击着键盘,完全跟得上他另一只健全手的节奏,流畅度惊人,大家用肉眼就能看出义肢的性能。

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图片来源:央视新闻

一曲《大鱼》弹下来,弹幕只剩下了满屏的 ————  啊?啊???

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图片来源:央视新闻

 01 从残缺,到完整,到进化

很多网友都震惊于,智能义肢已经发展到了这个程度,毕竟弹钢琴对于正常人来说都有一定的难度,考验反应速度和协调能力,如今的义肢不仅修补了残缺,还提供了同肉体一样的、甚至更强的功能

其实你在网上多逛逛就会发现,使用智能义肢的赛博格们,已经回归正常生活状态,并且用义肢完成各种各样的高难度动作,为自己打开新世界的大门。像我们开头说到的这款能弹钢琴的义肢手臂,来自强脑科技BrainCo,这款义肢的用户还展示过写毛笔字,展示过切菜开瓶子玩手机、用电脑也不在话下,能够处理非常多的精细工作。

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这款义肢的强度和可靠性也很棒,使用者戴着它去健身房撸铁,戴着它玩攀岩打篮球,享受着正常人能享受的一切。

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有了它的帮助,残疾运动员能在全世界的镜头下,“亲手”点燃亚残运会的圣火。

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新华社

除了义肢手臂之外,强脑科技还有智能机械膝关节和机械腿,也是怎么想就怎么动,使用者可以像控制肉体一样控制它,非常自然地弯曲、发力,无论是日常走路、跑跳,还是上下楼梯、攀爬,它都可以胜任,而且没有一点僵硬感。

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在微型机械结构的加持下,机械义肢不仅能支撑起使用者自身的重量,还能够撑起几十公斤的负重,让他们完成举重之类的高难度动作。

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靠着高科技的帮助,残疾人士不断创造着自己的“人生第一次”,第一次用义肢剥香蕉给孩子吃;第一次用义肢穿脱衣服;第一次用义肢触碰爱人……

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第一次用义肢爬山,第一次用义肢踩单车,第一次用义肢跳舞……

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这种重新做回自己的美妙与幸福,是言语难以描述的。

强脑科技的创始人韩璧丞,曾经多次表达过公司的愿景,“希望有一天他们能忘了自己已失去肢体”,也就是让用户回归普通生活,不要被歧视或者被当做异类,在强脑科技的微纪录片里,也借着用户之口传递一个概念,“我们就是普通人”。

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强脑科技

但是从网友的评论来看,韩璧丞还是太保守了,在网友眼里,加装了义肢之后,他们既非残疾人,也非普通人,而是战斗天使阿丽塔,是机械先驱维克托,是活在2025年的强尼银手,是走进现实的冬兵。

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还有一大群人表示心动,想去改装个同款机械义肢,又听话又结实,不会酸痛不会抖,更没有衰老的困扰,用起来多方便啊,只是这原装货拆下来有点麻烦,舍不得“剁手”。

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于是又有人脑洞大开,我何必改装呢,直接加装也行啊,直接化身三只手,可以一边打游戏,一边用机械手给自己喂零食喂饮料,或者干脆让机械手出力打螺丝,原装手负责当枕头,枕在工位上睡觉。

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要是加强一下义肢的材料和动力,用来打架,那真的是“我这一拳下去你可能会死”。

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大家不仅为他们从残缺变得完整感到由衷欣慰,更是在这些机械义肢的使用者身上,看到了人类进化的未来

 02 科技造福人类的具象化

那么,义肢“随心而动”如何实现的呢?普通人真的能改装吗?关键在于两点,脑机接口的实用化,以及精密伺服电机和控制算法的进步

肉体的运行机制,可以简单概括为大脑下达指令,通过神经信号传递到肌肉,从而实现对肢体的控制。在肢体出现残缺之后,这套指挥系统依然可以运行,从理论上说,只要能读取并且破解神经信号,然后让机械结构做出对应的动作,就能够实现意念控制假肢。

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理论很简单,实践起来很难。因为人体的神经信号极其微弱,大约为一节5号电池电压的百万分之一,过去我们没法捕捉这么小的信号,自然难以制造随心而动的义肢。

但随着科技的进步,非侵入式脑机接口出现了,它可以依靠贴附在残肢表面的电极来读取神经信号,再搭配智能算法,过滤掉其中大量的干扰噪音,按照业内人士的说法,其捕捉信号的精度就如同“在充满噪音的海边采集50公里之外蚊子扇动翅膀的声音”

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获得了信号,义肢还要在极短的时间内进行处理,使用者用起来才会协调,否则就成了高ping战士。精密伺服电机和高性能微处理器的出现,解决了这个问题,像人脑控制原装手的响应时间大约为0.25秒,控制腿的响应时间大约0.17秒,一些技术比较先进的厂家,已经能将义肢的响应速度控制在这个数字附近,使用者无需刻意适应,只要按照和健全肢体一样的节奏使用就可以了。

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技术的发展,不仅提高了性能,也降低了成本。类似强脑科技的国产义肢,价格已经来到了十多万,虽然说不上便宜,但也是普通家庭努努力能够到的级别了,加上各地都有针对残疾人士的义肢补贴政策,这种看上去科幻的产品,其实离我们并不遥远。

而智能机械义肢给使用者带来的价值,大大超过了它的身价。强脑科技义肢的早期用户古月,失去手臂后难以忍受需要别人帮助的生活,一度想要结束生命,只要有人提起他的手,就会情绪崩溃。装上义肢之后,他又重新找回了人生,并且能坦然向大家展示自己的机械义肢。

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强脑科技

另一位用户林韵,幼年就失去右腿,老式假肢带来的僵硬步伐,让他非常自卑,出门一趟摔三次的经历,也让他不愿意再去看世界。装上智能机械义肢后,他把没有体验过的项目全都玩了个遍,攀岩、滑板、摩托车……路人也不再投来异样的眼光,更多的是惊奇,面对疯狂围观的小孩哥们,他乐观地称自己为“钢铁侠”,再不刻意用裤子遮挡义肢。

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有位ID叫赛本源的画师,因意外失去手臂后,并未放弃自己热爱的事业,而是坚持练习用智能义肢画画,他还根据义肢的颜色,给自己起了个打趣的绰号,“黑手党”

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B站UP主@赛本源

国外有个叫Tilly Lockey的女孩子,自幼因病失去双手,她的父母花了很多钱为她订制外观仿真的假手,但她并没有因此开心起来,因为那些假手没有功能。直到装上智能机械义肢,她才找到了真正的快乐,弹琴、化妆、做饭,一切都可以用自己的双手完成,从此她就成为了一名以义肢示人的博主,再也不掩盖自己的残缺。

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 03 你的手何必是手?

当义肢的作用不再是掩盖和弥补残缺,可以作为高科技装备自信秀出来,这就让研究人员思路打开了,如果不考虑对肉体的还原度,那你的手何必是手呢?

在号称机械义肢奥运会的 Cybathlon上,中国东南大学的团队就带来了一款与众不同的作品,它的手部并非传统的五指,而是类似工业机器人的“夹子手”,简化结构之后,制造成本不足万元。

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没有了指头,自然是无法完成弹琴、刷手机之类需要点按的工作,但是在另外一些使用场景中,效率得到了很大的提升,比如说抓取比较细的物品,“夹子手”就更快更稳更紧,不容易滑脱。

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这款义肢还突破了人类手腕不能360°转的桎梏,在拧灯泡项目中,给对手来了一点小小的震撼。

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在比赛中还有有一个项目叫“开盲盒”,要把义肢伸进人眼看不见的黑箱里,抓取硬度不同的物体,其它参赛者都对这一块头疼,因为看不见东西就不知道施加多大的抓取力度。东南大学直接想出了一个绕过限制的办法,他们在义肢上装了一个摄像头,通过视觉来识别箱子里的物品,从而调整力度……最后东南大学成了唯一通过这关的队伍,也拿到了手臂义肢组的金牌。

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给机械手臂装上眼睛,这种脑洞大开的点子,估计会让不少人想到章鱼博士,国外也有一名设计师,从章鱼身上吸取了灵感。

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她设计了一款类似于腕足的义肢,没有手指和手腕,取而代之的是数个软质关节,只需要一个电机,电机扯动缆线来控制腕足的伸展和卷曲。

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使用者可以通过控制卷曲度,来抓起各种不同粗细的物品,也可以使用腕足的尖端,去点按键盘,或者勾起某些东西,虽然长得跟人手差了十万八千里,但功能性并不差。

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只能说人的想象力是无穷的,只要想通了“手不一定得是手”,但点子可就多了。

 04 普通人该改装自己吗?

虽然机械义肢有无限的可能性,但是在现阶段,它依然存在一定的不成熟之处。

目前市面上多数义肢,都为了方便穿脱,采用了非侵入式脑机接口,把电极贴在皮肤上就可以用。就像我们前面提到的,人体的神经信号极其微弱,即便搭配了复杂的过滤算法,信号也很容易被出汗、肌肉电等因素污染,如果使用者周围出现了较强的电磁干扰,更是可能直接淹没掉神经信号,导致义肢失效或者乱动。

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更大的问题在于,肢体并不仅仅是接受大脑传递的命令,它们也向大脑回传反馈,也就是触觉。在机械层面,我们有压力传感器,有温度传感器,制造触觉是没问题的,但隔着一层皮肤的非侵入式脑机接口的传递效率太低,很难将信号完整传回神经,所以目前大部分义肢都是单通道的 —— 你可以使用它,但不能通过它去感受世界

想要可靠、稳定又完整地还原肉体,就需要改用侵入式脑机接口,也就是直接在大脑或者关键神经附近植入设备,这样才可以提高传输效率和精准度。

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但侵入又会带来新的问题,在脑部进行植入,本来就是一项有风险的手术,且免疫系统可能会将接口识别其为异物,产生排异反应,激活小胶质细胞和星形胶质细胞,形成胶质瘢痕包裹电极。这一过程不仅阻碍电极与神经元的信号传递,还导致信号随时间衰减甚至失效。

从另一个来说,当我们允许义肢反向传递信号,就等于给了它干预大脑运作的权限,对于神经系统和心理的影响是是未知的,如果它回传了什么错误的信号,可能悄悄改变人的精神状态,搞不好真会产生“赛博疯子”。

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另外一个往往被忽略的现实问题是,续航焦虑。现有的机械义肢大多数都是由内置电池驱动的,容量和输出电压都有限,补能也需要一定的时间,没办法像肉体那样,吃几个馒头就能满电启动,存在一定的使用限制。

国外的义肢小哥Henrik,就经常拍视频恶搞自己的,表演义肢突然没电时被卡在奇奇怪怪的位置,只能原地坐牢等充电。

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结果有一次他跑去英国,习惯性把没电的义肢挂在胳膊上,另一只手去找充电器,然后才想起美规充电器没法用,结果义肢真就卡在胳膊上取不下来了,把自己都气笑了。

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电池续航焦虑现在对于全世界都是头疼的问题,从数码3C和新能源车的状况,大家也应该能看出来,电池技术的瓶颈还没有重大突破。在这种情况下,我们要把肉体都换成高功率的机械义肢,可能还需要在背后装一个烧油的增程器,那场面就有点让人哭笑不得了。

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 05 血肉苦弱,机械飞升

虽然现状不完美,但我们有理由相信,在未来的某天,人类会解决这些问题。原因很简单,机械飞升的诱惑太大了

过去我们只能被动地接受物竞天择的结果,在数万年的时间中,跟自然环境斗,跟其它物种斗,不断淘汰无法适应环境的基因,最终才获得现在的肉体。而这具肉体也很难说得上完美,在水下最多憋气几分钟,被辐射一下就要挂,难以应对复杂环境,要说体能,力气比不过牛,短跑不如豹子,而且随着年龄增长,身体还会持续衰退,各种病痛也随之而来……可能这就是碳基生物的悲哀吧。

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在脑子比身体好使的科技时代,进化的本质,或许已从被动的基因迭代转向技术赋能的主动选择。

而机械化又是最简单粗暴上限极高的选择,以高强度合金为骨,以大功率电机为肌肉,别说了牛了,徒手举钢卷都不是梦;用摄像头来替代眼睛,能捕捉肉眼不可见的红外线、紫外线,能够通过变焦看到几公里外的事物;用装甲来替代皮肤,刀剑和子弹就像挠痒痒;用造氧系统来替代肺,海洋对人类来说再也不是禁区。

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困扰人类的衰老问题,也有希望靠着机械化得到解决,随着年龄增长,器官持续衰竭和病变,将我们的寿命死死限制住,能活到100岁以上的人少之又少,但是当你将器官也全部义肢化,只剩下大脑,就不会再为疾病而提心吊胆,或许能突破这个寿命极限。

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想要在环境更加恶劣的外星球活动,机械化改造也几乎是唯一的选择,地表温度430°C的水星,地表气压92倍于地球的金星,紫外辐射强度比地球高100倍的火星,都是碳基生物的噩梦,即便我们对身体进行基因改造,也很难硬扛伤害,只能将希望寄托于身体完全机械化的新人类。

智能机械义肢,不仅仅是帮残疾人获得完整的人生,它也给予了我们这个种族更多的可能性,拓展能力,延续生命,开拓未来。

血肉苦弱,机械飞升,加入光荣的进化吧。

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