仿生肢体的功能不再是科幻幻想
2012年，杰森·巴恩斯遭电击后，医生不得不将他的手臂从肘部以下截除。作为一名音乐人，失去右臂无疑给他带来了难以弥合的创伤和悲痛。
两年后，佐治亚理工学院设计学院教授吉尔·温伯格和他的实验室为巴恩斯研发了一款新型仿生肢体，让他能够演奏自己最喜爱的乐器之一：鼓。这只仿生手臂装有一对鼓槌——一根由巴恩斯本人控制，另一根则自行移动，并根据听到的周围音乐即兴演奏。
巴恩斯过去也弹钢琴，但目前大多数仿生手臂还无法提供演奏这种复杂乐器所需的灵活度。因此，在制作了鼓槌仿生装置后，温伯格着手研发另一种设备，让巴恩斯能够重弹钢琴；他还从卢克·天行者的机械肢体中汲取了一些灵感。美国国防高级研究计划局（DARPA）也曾从这一来源汲取灵感。
尽管手臂被截除，巴恩斯仍保留着控制手指所需的肌肉。问题在于，大多数仿生肢体使用的肌电图（EMG）传感器不够精准，因此温伯格和团队必须另寻办法。
“我们尝试改进面向杰森的肌电图模式识别，但无法实现逐指控制，”温伯格解释道。于是团队引入了一台超声波设备。他们与佐治亚理工学院的其他教授——筱原稔、克里斯·芬克和莱文特·德格尔特金——合作，将超声波探头安装在巴恩斯日常使用的仿生手臂上。
据佐治亚理工学院介绍，巴恩斯尝试活动被截除的无名指时所呈现的肌肉运动，与他尝试活动其他手指时不同。利用这一信息，温伯格和团队将每根手指各自独特的肌肉运动数据输入算法，算法由此能够判断巴恩斯想活动哪根手指。结合使用时，超声波信号和机器学习既能检测每根手指的动作，也能判断他希望施加多大力度。
如今，5年过去了，他又能弹钢琴了。
“这简直令人难以置信，”巴恩斯说。“这只新手臂让我可以随时做出想要的抓握动作，不用切换模式，也不用按按钮。我从没想过我们能做到这一点。”
实际应用
令人惊叹的是，温伯格认为，巴恩斯这只新手臂所用的技术还可用于音乐以外的领域。据这位教授所说，未来它或许能帮助人们完成“洗澡、梳洗和进食等任务”。这项技术既然已经足够成功，能让各个手指灵活地在钢琴上弹奏旋律，就完全有可能帮助人们使用键盘打字，也可以用智能手机、玩电子游戏等等。
温伯格设想，未来即使是健全人士，也可以通过活动手指远程操控机械肢体，潜力并不止于此。这听起来开始像是赛博朋克角色莫莉·米莉恩斯，出自威廉·吉布森的《神经漫游者》。
不过，鉴于目前人们担心自动化会取代数百万劳动者，创造一些让人们仍能亲自动手、同时又能远离危险的工作，或许可以稍微缓解转型带来的冲击。这也可能孕育出一种新的和谐，让人类、人工智能和机器人协同工作，造福所有人，而非让人工取代生物。
有一点可以肯定：机器人技术和人工智能将在许多方面提升我们的能力，而我们正处于全面接纳它们的前夜。正如波士顿动力公司首席执行官马克·雷伯特所说：“当机器人能够做到人类和动物所做的事情时，它们将极为有用。”
