陳根：賽博朋克走進生活，賦予機械臂以觸覺_風聞

文/陳根

機械臂作為一種機械手，通常可編程，具有與人類手臂類似的功能。

科幻作品中往往不乏機械臂的存在，比如，賽博朋克運動之父、科幻作家威廉·吉布森小説《冬季市場》所述：小説主角患有先天性殘疾，只能依靠腦機接口，控制外骨骼活動。又或者，電影《阿麗塔》中擁有酷炫機械身體和仿生機械手臂的人造人女孩阿麗塔。

除去科幻的賽博朋克的外衣，近年來，機械臂在醫療康復領域越來越多的被賦予讓殘疾患者再次擁有肢體的希望。其中，為機械臂配備合適的觸覺反饋，對於使用者觸覺感知環境具有重要意義。

近日，發表在《科學》（Science）雜誌的論文中，一個來自美國匹茲堡大學康復中心神經工程實驗室（University of Pittsburgh Rehab Neural Engineering Labs）的生物工程師小組，就****描述瞭如何通過增加大腦刺激來喚起觸覺，從而使操作者更方便地操作由大腦控制的機械臂。

事實上，這篇論文是在早期的研究基礎上的進一步深入。早期的論文首次描述了使用微小的電脈衝刺激大腦的感覺區域，將如何在一個人的手部激發觸覺，這種方法甚至對由於脊髓損傷導致四肢失去感覺的人也有效。

**此次****研究中，研究人員將用來自腦部的信號控制機械臂的運動與將信號傳回大腦來提供感官反饋結合起來。**在一系列的測試中，腦-機接口操作者被要求從桌子上拿起各種物體並轉移到一個較高的平台上。實驗證明，加入電刺激產生的觸覺反饋後，參與者完成任務的速度是在沒有電刺激情況下的兩倍。

研究者希望能在儘可能接近真實世界的環境中測試觸覺反饋的效果，實驗中，當在視覺基礎上補充人工觸覺後，操作者抓取和移動物體的平均時間從 20.9 秒減少到 10.2 秒，減少了一半。

對於此，研究人員則表示，即使是恢復有限的、有缺陷的知覺，（殘疾）人的行為能力都有了非常大的提升。