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七根手指~讓你單手做更多事!

2014/07/22 | | 標籤:
gettingagrip

Credit: Melanie Gonick/MIT

電玩打到一半突然覺得口乾舌燥,你望向手邊未開瓶的飲料,再看看螢幕上的隊友…… 你知道,你的雙手必須分工合作,以單手繼續奮戰;另一隻,得獨自解開開瓶的成就。

對許多人來說,要單手開瓶絕非易事,其他像是單手轉螺絲、單手剝香蕉等等,往往在雙手受限的情境下令操作者傷透腦筋,但如果你有7根手指呢?一切會不會簡單多了?麻省理工(MIT)的科學家們(Harry Asada團隊)設計了ㄧ款模擬人類手指的機器義肢,能自動配合手部姿勢,幫助使用者以單手完成困難的動作。

這款義肢是讓使用者配戴在手臂(裝有執行驅動程式),並延伸出兩段長型「手指」至手掌兩側,作為實質上的第六根及第七根手指。當使用者伸手抓取物品,機器手指將能自動配合手部的動作,進行旋轉、握緊,給予物體更好的支撐。(見下方影片)

為使機械指能自然配合人手,研發團隊分析了人體手部的運動,發現在抓握過程中,五指是彼此連動的,且其動作可以簡單分解成兩種模式:1. 手指合併 2. 手指扭轉向內;不論抓取什麼東西,基本上都能以這兩種運動組合完成。

另外,科學家也實際以機械指搭配真正的手進行測試:每當人手抓住物體,便手動調整機械指,藉此找到最佳的機械指擺放位置、角度,再由電腦記錄下來(記錄結果顯示機械手指的最佳位置通常和真正手指的運動模式類似,且同樣可以簡單拆解為2~3種模式)。由這些資料,研發團隊設計出了配合手指自然運動的驅動程式,讓機械指更加"人性化"。

目前這款機械指仍有一些侷限,像是只能透過控制位置來協助抓取,尚無法在「力度」上作出調整;而且考慮到每個人的手部習慣不同,未來機械指的驅動程式也必須具備學習能力,當你使用它越久,它越能了解你的習慣,進而提高配合度(就像Siri一樣)。

對於這項產品,還有一項令人期待的願景,就是可以和穿戴式裝置結合,成為手錶或是手環的一部份;當需要使用時,機械指即自動彈出進行輔助,用完後再度收納回手錶,既節省空間又具便利性,讓科技更加貼近生活。

 

延伸閱讀:

資料來源:Getting a grip on robotic grasp [PHYS.ORG, July 18, 2014]

關於作者

昱夫

PanSci實習編輯~目前就讀台大化學所,研究電子與質子傳遞機制。微~蚊氫,在宅宅的實驗室生活中偶爾打點桌球,有時會在走廊上唱歌,最愛929。