DeepTech深科技可恢复90%手部功能！意大利仿生手登Science子刊封面( 二 )

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图 | 汉尼斯和人手的协同对比
即使在静止状态下，汉尼斯的手指也能自然弯曲和定位，特别是拇指能在三个位置上，进行各种不同的抓握方式，如用于拾取小物件的精细抓握，用于抓取薄物的横向抓握，以及抓取重物类的动力抓握。
整体抓握效率较高，手腕还可实现内旋和后仰，类似于拧钥匙的转动运动，此外还能实现不同方向上抓握。
它和人手的最大差异主要在中指，差值为 4.8% 。如下图所示，除远端指间关节外，汉尼斯的所有手指自由度均已实现。不过，为实现功能性和复杂性的权衡，它省略了远侧指间关节，并用固定角度代而取之；它的拇指和人类拇指也不一样，指间关节和掌指关节是锁定的。

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图 | 汉尼斯和人手的对比
由于抓取不同物品使用的力气不同，用户可通过调节肌电活动来实现力量的增减。具体调节时，汉尼斯的内部控制器可向手部发送随肌肉激活比例增加的速度参考，并能针对不同患者来调整控制参数，从而给不同患者带来精确力量辅助。
下面两张图展示了上述过程，图 A 为通过直接肌电控制，来控制力气调节。其中，红线表示开启肌电传感器活动，蓝线表示关闭肌电传感器活动。红色和蓝色虚线分别表示打开和关闭肌电传感器时，传感器活动的激活阈值。

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图 | 汉尼斯的闭合程度
为确定汉尼斯与人手协同运动行为的相似程度，研究人员进行了运动学分析。分析后发现，汉尼斯在抓取不同对象时，其静态和动态的运动学行为，均和人手相似。在握持饮料、铅笔、水杯等物体时，它和人手关节角度表现出较强的相关性。

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除了远侧指间关节被锁定外，汉尼斯的关节活动度大体上接近人手，并且比此前其他团队研发的米开朗基罗智能假肢手更具仿生性。
图 | 汉尼斯的人体测量
为评估汉尼斯有效性和可用性，三位患者参与了为期大约 2 周的试验，其中 1 号和 2 号参与者在它的辅助下，呈现出较好的表现，佩戴后他们执行任务所需时间分别减少约 10％和 30％。

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图 | 三位测试用户
测试结果还显示，汉尼斯能在 1 秒内实现完整的抓取动作，最高可释放 150 牛顿的力，并能帮助截肢者实现 90% 的手部功能。所以汉尼斯已经达到完成日常生活活动的要求。
其动力来源主要为电源，它的电池容量为 1300mAh ，充满电可以使用一天，使用磁性插头就能给电池充电。
不过总体来看，汉尼斯的反应速度依然低于人手所能达到水平，正如研究团队所说：“假肢仍然只是一种工具，无法代替患者失去的那一部分所提供的生理功能。 ”
已获 CE 标志，未来将进入医疗市场在《攻壳机动队》等科幻作品中， “义体”指的是取代原本残破肉体的机械义肢。在现实世界，遭遇意外不得已截肢的患者，为继续生活和工作而安装假肢的案例非常多。
虽然目前的技术远达不到让人全身义体化、且能保持功能的地步，但越来越多科幻电影里的内容成真，通过脑机接口等技术、来实现对机器肢体的操纵也有了不少突破。
不过，用人工装置取代人手仍然是一项长期挑战，即使是最先进的手部假体，也不能达到媲美人手的复杂性、灵巧性和适应性，因此假肢的放弃率仍然很高。