想要三頭六臂？先嘗嘗輔助機(jī)器人技術(shù)

　　你曾經(jīng)嘗試以單手打開瓶蓋或信封封口嗎？或是其他需要用兩只手來做的事？現(xiàn)在，如果你穿戴上美國麻省理工學(xué)院（MIT）開發(fā)的新式機(jī)器手腕，這些工作要以單手來做，可說是輕而易舉。盡管這款可穿戴式機(jī)器人仍處于原型階段，但已為具備“協(xié)同作用”（synergism）的輔助機(jī)器人技術(shù)建立新的典范。

　　“眾所周知，人類的手部動作是由機(jī)體間的協(xié)同所控制──這就是肌肉群經(jīng)由單一控制訊號啟動的概念，”MIT博士候選人Faye Wu指出，“我們想把這種協(xié)同控制的概念延伸至可穿戴式機(jī)器人研究上。”

　　MIT博士候選人Faye Wu表示，在靠近拇指和小指旁的兩個(gè)機(jī)械手指可依照人類手指的動作，協(xié)助用戶以單手完成通常需要兩只手才能進(jìn)行的任務(wù)。

　　為此，可穿戴的手腕機(jī)器人配備一副手套，可測量每個(gè)手指的角度和方向，然后將控制訊號傳送至其他手指以實(shí)現(xiàn)協(xié)同反應(yīng)。例如，在抓取一個(gè)大型物件時(shí)，一般的手指只需抓住頂部，讓較長的機(jī)器人手指抓握住底部。

　　“當(dāng)我們用餐時(shí)手拿刀叉或是駕駛汽車，如果長時(shí)間使用這些工具，就會感覺他們像是身體的一部份。因此，這就是我們試圖用在機(jī)器人的想法。如果人們有了額外的手指或手臂，而且能與其良好互動，就會感覺他們就像是身體的一部份延伸，”MIT機(jī)械工程教授Harry Asada說。

　　Asada的研究小組正開發(fā)新的協(xié)同演算法，讓額外的機(jī)器人附件協(xié)助難以用單手完成的任務(wù)，未來，還可能進(jìn)一步協(xié)助人類順利完成以雙手或雙臂難以完成的工作。此外，并不需要給這些機(jī)器手人清楚的指令，它就能依照與人類手指協(xié)同作業(yè)的方式，配合手指的動作與需要共同抓取物件。

　　如果有機(jī)器手指幫忙握住杯子的話，人們只要以單手就能輕松攪拌飲料了。

　　MIT 將這種額外的機(jī)器手指稱為“贅生”手指，因?yàn)樗鼈兪怯蛇B接在一起的致動器組成，與人類的手指頭共同發(fā)揮同等強(qiáng)度的力量。研究人員們經(jīng)由探索人類抓取物件的方式發(fā)現(xiàn)，手指的這種協(xié)同作用只需利用兩種基本演算法──使手指并攏，以及向內(nèi)彎曲取物。大多數(shù)的物件抓取動作都只是這兩種基本模式的組合。

　　研究人員們希望，這些基本模式也適用于其他肢體發(fā)揮“生物－機(jī)器”協(xié)同效應(yīng)，不過，研究人員的下一步在于為這項(xiàng)組合添加動力。例如，如何讓機(jī)器手指知道要施加更多力量，才能拾取沈重或光滑的小物件？其次，不同的人在抓取物件的施力與方式也有所不同，因而必須為不同的技巧編譯工具庫，使機(jī)器人可針對協(xié)助對象從工具庫中挑選正確的演算法，學(xué)習(xí)辨識以及更有效地進(jìn)行協(xié)助。

　　該研究小組還致力于縮小機(jī)器手指機(jī)制，使其能夠內(nèi)建于手環(huán)中，在需要時(shí)才彈出多余手指來幫忙，在不用時(shí)又能隨即內(nèi)摺妥善收藏。

　　編譯：Susan Hong

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