世界上13款超級機器手︰靈巧敏捷似人手！(組圖)

9月24日消息，據美國《連線》雜志報道，北京殘奧會讓越來越多的人開始關注殘疾人事業，科學家也不例外，很多科技新產品不僅出現在了賽場上，也走進了殘疾人的日常生活。以機器手為例，科學家已經研制出多種機器手，它們越來越逼真，殘疾人使用起來也越來越得心應手。

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　　1‧雜役手 tvb now,tvbnow,bttvb4 l- l# A: m, E& D( {
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雜役手

　　雜役手被認為是世界上最早用于工作的機器手，于1960年由通用電氣公司的拉爾夫‧莫什爾設計制造，造型為兩只手指的爪狀物，為以後的各類機器手打下了基礎。3 {6 w- V: t( Z* u+ u+ q$ o) S
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　　現在看來，當時的設計非常粗糙初級，不過每個手指上五段軸點的設計方式還是很具革新性，因為它意圖復制人手關節的功能，人的手掌是由各關節將骨骼和肌肉等聯結而成的，分為四段，每個關節具有一定的自由度，自由滑動或旋轉，非常靈活並能完成復雜動作。而雜役手的手指設計分為三段，並設計了附加的機械前臂來完成大部分的手腕動作，同時通過一個機械“鍵”來推拉手指。要象操縱木偶一樣需要一名技工將手臂放到雜役手的臂套里進行操作。tvb now,tvbnow,bttvb) C% _- P, [) f- U/ }+ C" K
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　　這種機器手的功能十分有限︰可完成捏和握的動作，但對所握之物並無感覺，只是不加區別的抓握而已。
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　　2‧“288滑輪組”
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288滑輪組
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　　為研究機器人肌肉的反應時間，美國猶他州和麻省理工學院合作，于上世紀八十年代初研制了這種機器手。
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　　這是一個以鍵控制為機理的前臂裝置，通過復雜的電纜設備將電子信號傳輸到關節處，其中每個鍵控制相應的一個關節，這與早期機器手模型的雙動力結構完全相反。由于氣泵使關節感應器可控制手指動作的角度、甚至手腕的拉力，因而鍵控制系統非常精確。& u/ w! u8 J/ p& [

　　另外，鍵控制動力強勁，可使手指移動得比以前要快得多。7磅重的外置發動機位于指尖部位，動力為有史以來最強的；但是發動機犧牲了對整個區域的控制感，如果想有規律地移動它，使用者必須制訂復雜的計劃來操作這288個滑輪組。www2.tvboxnow.com% C: g* Y5 I& f8 y) n7 l" @$ O
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　　3‧美國宇航局歐姆尼手' J$ V# Q. K2 n  Z" j0 G) T

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美國宇航局歐姆尼手　

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　歐姆尼手由馬克‧羅希姆在上世紀九十年代初設計，靈巧敏捷，由位于手掌內的一個電子變速箱控制，也是美國宇航局(NASA)在九十年代制造出的最逼真、最可靠的機器手，演示時，NASA科研人員甚至在它上面罩了個手套。
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　　與人手相似的是，由于采用了先進的球狀關節設計，它能連續伸縮手指，同樣將此設計應用于手腕部位，可以向下傾斜110度或向側傾斜70度。另外，每個關節都設計有內置式阻點，限制其向後運動或伸展過度，就象真正的人類手指一樣。

7 z: t! }4 J/ O4 }0 w8 p0 b　　在感應器安置上采用了手掌傳動箱之後，腱控制變得可有可無，羅希姆進而采用了更有勁的鉸鏈材質，如更有力的雙向支撐性發動軸，在手指旁邊放置易彎曲的傳感器電線。最終，各個手指都具有大致相同的功能，便于隨時更換其中的任何一個。
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　　4‧蘇黎士/東京機器手
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蘇黎士/東京機器手
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　　到2007年，科學界已經將機器手發展到非常高的水平，甚至可以將一只機器手安裝到人的小臂上。最新研究開始向兩個方向發展︰或發展機器手的靈活性，或致力于在真正的血肉和機器間建立聯系的橋梁。www2.tvboxnow.com6 G6 K, l7 t, i. \
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　　蘇黎士/東京機器手的發明者是東京大學的Hiroshi Yokoi，其小臂很像猶他機器手。雖然此時已不再通過鍵控制使機器手動起來，但鍵內部的電流可以。

2 P4 Z! ~& s* d0 n" V8 `) U# X　　蘇黎士/東京機器手具有13度的自由，每個手指上都纏有高敏感度的傳感器，可發出特定的關節指令。例如，為同時將一根手指彎成75度並向另外一根手指施加某特定壓力。當機器手最終接上某裝置後，肌電圖信號顯示，將機器手“非侵襲性接口”給一位男性患者。為模仿真手的觸覺反應，科學家通過電線向被測機器手的傳感器和動力系統發射電流刺激。
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　5‧兩個相對的大拇指. e0 I8 }: G% L; i; g( i
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兩個相對的大拇指
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　　制造于2007年的BH8巴萊特手，是一種由程序控制的三指抓握器，具有非凡的靈活性，其中兩根多關節手指可在手掌周圍呈180度翻轉，並輕易改變位置，變成一只手上兩個相對的大拇指。
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　　機器手攜有自己的處理器，並通過一台電腦的單行端口來控制它。同時它配置齊全，相當持久耐用，這意味著科學家不用再擔心動力和手指的握力了。同時問世的還有可影響抓握力度的機械設備。www2.tvboxnow.com: k' T- h" Y1 |- o4 g" j- @: e
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　　斯坦福大學自動化專家目前正將BH8機器手應用于其Stair2‧0自動化機器人工程，通過語音辨別技術用來取各類物品，有酒杯、有牙刷等等。tvb now,tvbnow,bttvb, J) p3 _' H7 r% [

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　　6‧“i機器手”TVBNOW 含有熱門話題，最新最快電視，軟體，遊戲，電影，動漫及日常生活及興趣交流等資訊。* `2 ~7 h, H3 B6 k7 c

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i機器手www2.tvboxnow.com" C* ^5 q6 |1 A! f1 {1 j

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　　這個以字母為代號的機器手造價6.5萬美元，其發動機超小，通過雙向輸入肌電信號帶動五位相關數字。專家們將電極植入該機器手的“皮膚”表面，並連接到病人殘余部分的肌肉所產生的電子信號。
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　　有了i機器手，截肢者可借此完成許多以前無法想象的抓握動作，如要使用拇指和食指的動作等。不過它的用處和好處並不僅限于這些，它的手指們可以輕易地互相替換，讓機器手的應用變得更加容易，造價相對低廉。www2.tvboxnow.com) w3 e0 r: Y6 a; m1 s5 D& a( @

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　　7‧Robo Habilis機器手 4 u2 s+ d. S3 m2 V) ]- }! F
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Robo Habilis機器手

6 A7 ?% |3 C3 _6 p9 J　　由歐盟出資的SENSOPAC集團于2005年開發了這款機器手，它的軟件程序設計是模仿人的小腦活動，取得了不小的突破。這個先進的軟件程序可以協調人手抓握物品的傳感和移動，使人類向更智能、更自我意識的機器手更進了一步。SENSOPAC也發明了由一種又薄又靈活的碳基原料組成的敏感皮膚，其耐抗力隨著壓力的改變而改變，從而使數百個微型傳感器成為了機器手的主要信息導電管，僅僅一抓一握就可接收到遠比以前更多的詳細信息。

7 j% o: X( K' _; \# k" |9 z. h　　另外，附加手臂上裝有58個發動機(正負極成對)，可生成很大的動力。手指上裝的38個微型發動機，能完成許多精細動作，甚至拿起枚雞蛋且毫發無傷。9 f2 @$ c' ]  v2 }$ }
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　8‧迪恩‧卡門的機器手臂
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迪恩‧卡門的機器手臂
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　　卡門的發明總是遠超時代，這個機器手用起來就象十分服帖，關節靈活，截肢者的福音。根據操作手冊，使用該機器手臂可象真手一樣享有14度自由，同時也同樣敏感，能輕巧地撿起一張紙、端起一杯酒甚至在馬提尼酒里輕輕地放上一枚橄欖。

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& @* I( t/ S) v* qtvb now,tvbnow,bttvb　　9‧ACT機器手TVBNOW 含有熱門話題，最新最快電視，軟體，遊戲，電影，動漫及日常生活及興趣交流等資訊。" E, L1 M/ p1 W4 S* k9 C
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ACT機器手
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　　ACT機器手與人手的骨骼、肌肉和神經構造各個方面都非常精確地相似。位于華盛頓大學的神經學實驗室主任Yoky Matsuoka設計了ACT機器手，其傳感器模仿大腦神經指令的反應。為了達到這一目的，她先制作了人類手臂解剖的神經肌骨骼圖，包括肌腱插入點、特別的骨骼形狀、體重，還有超小發動機復制肌肉收縮行為。最終研制成功了外觀和行動都最象真手臂的機器手。

, y& R! W4 l# b% t　　與雜役手和猶他/麻省理工學院機器手一樣，ACT機器手的原理也是電纜腱，只不過這些腱的排列和安裝方式更象人體本身，也能全範圍活動。其手掌的構造也很復雜，基本能完成手掌的各方面精細動作。

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　　10‧謝菲爾德機器手
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謝菲爾德機器手
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　　制造于2002年，主要研修課題是開發“人工肌肉”和復雜關節。手指呈旋轉狀拉伸，機器手包括觸覺感應器和硬塑肌肉，均為模仿真人手臂設計。在測試過程中，科學家在真人和三種不同版本的機器手臂間舉行了一場扳手腕比賽。" i7 O1 C. h* Z

% f: F" [" L- f6 d) v　　同時，NASA噴氣推進實驗室還曾用謝菲爾德機器手作為“發現號”航天計劃50英尺機器手臂的早期雛形。tvb now,tvbnow,bttvb. M6 D; ^# @! e$ p! |) [2 ]

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　　11‧因特爾鯊形機器手
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0 X. B5 s9 y1 [6 l8 ~因特爾鯊形機器手

$ n0 w9 {; k& ewww2.tvboxnow.com　　是的，該種機器手確實是因為外形如此而得名的，實際上這是一項非常復雜的因特爾公司計劃︰通過電子測定來傳感物體的形狀，利用鯊魚和其它海洋動物來發現物體並通過微弱的電磁場進行捕獵。由于類聲納技術的應用，而稱作“鯊之手”或“第六感”。手指發射“電子脈沖”來發現目標並向機器手指示要抓握目標物的形狀。
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　　該機器手只是因特爾公司“觸摸之前”技術大型項目的一部分，機器人將被裝上內部傳感器，它的有效範圍比觸覺更廣，但比視覺要短。目前亞歷克西斯‧馬德里格爾和因特爾其他科研人員一起正在研制“鯊魚之手”。tvb now,tvbnow,bttvb  P3 M/ @' N2 P. k
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　　12‧陰影機器手
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陰影機器手
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) ^; p& ^) M* V9 h　　陰影機器手已將手掌和全部手指制作了綜合傳感器，數種不同的微機系統都可控制它，這也是數家大學機器人項目和私營合國商正在使用的原因。甚至也可以上網使用，即使請病假，也可以瘋狂舉手什麼地給叔叔逗逗樂。
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1 Q1 E* E: b' J$ D' Y　　它的與眾不同在于比月球漫步時代的邁克爾‧杰克遜更多行動。由于擁有40種“空中肌肉”一體化銀行，能夠進行24種不同的大角度移動。指尖的感覺非常敏銳，地上掉一枚硬幣也能發現；不僅如此，肌肉外觀柔軟，也可以對付柔軟脆弱的目標物。www2.tvboxnow.com& i3 B3 z8 D" N$ F
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　　13‧達芬奇外科手臂公仔箱論壇$ `; _2 o; I/ d5 v  f: i" [# J

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達芬奇外科手臂公仔箱論壇. Q& U' ^4 g! k: z9 N$ W( [& v! A
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　　盡管已歷經50年研發歷史，這些機器手還在研制之中。就象筆記本電腦和MP3播放器一樣，專家們試圖將機器手變得更小功能更強。
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　　外科醫生所使用的EndoWrist工具直徑5至8毫米，可根據具體情況選擇使用直徑多大的工具，由于有七度自由和關節彎曲90度，它們是醫學史上最精確的機器附件，被廣泛應用于外科領域，可提高外科醫生的靈敏度，使他們可以憑極小的切口實施極為精細的外科手術。醫生們通過指尖在病人身邊幾英尺之外觀察顯微鏡，操作機器手。令人難以置信的是，Endowrist同樣強勁有力，可操作各類型的鑷子、針、手術刀和其它器械，幫助醫生安全仔細地完成手術。公仔箱論壇* [. B; T( O. c2 n& ~" I) g0 l
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[ 本帖最後由 yumiko123456 於 2008-9-24 02:20 PM 編輯 ]

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