科学家们用人工智能来帮人类优化假肢，好让机器人的手更灵巧。以前不管你想抓杯子还是铅笔，手本能地就知道怎么放，可一旦缺了胳膊少了腿，用机械臂就变得特别累人。哪怕是最先进的仿生手，你也得盯着手指头一个个去控制抓握动作。研究人员是怎么解决这个难题的呢？他们给TASKA Prosthetics造的机械手指尖上装了接近传感器和压力传感器，还利用人工神经网络让手能像人一样自然地握住东西。 参与实验的人戴上这种假肢后发现，握得更稳、更准了，心里也没那么累。更重要的是，大家都能轻松地做很多日常动作，比如捡小物件、端杯子，根本不需要专门去学怎么用。这项研究是由电气与计算机工程系的雅各布·A·乔治教授，还有犹他州神经机器人实验室的马歇尔·特劳特博士带队完成的。乔治现在在约翰和玛西亚·普赖斯工程学院教书，特劳特以前是斯宾塞·福克斯·埃克尔斯医学院的博士后研究员。 特劳特博士说：“仿生手臂做得越来越像真的了，但想让它听话、用着顺手真的挺难。” “差不多有一半的人最后都懒得用它了，主要就是因为控制太麻烦、让人费脑筋。”这里面有两个大问题：一是大多数机械臂没有触觉反馈；二是光靠感官不行，大脑里的模型得学会怎么模拟手碰到东西的感觉。犹他州的团队为了解决第一个问题，专门给TASKA的机械指配上了特制的指尖。 这些指尖不光能测压力，还能通过光学信号感应物体的接近程度。比如哪怕飘下来一个轻飘飘的棉球，手指也能立刻感觉到。对于第二个问题，他们利用接近传感器收集的数据去训练神经网络模型。这样一来，每个手指都能自主地移动到最适合抓握的位置上去。 因为每个手指都自带传感器并且能“看见”面前的物体，所以它们能同步工作。这种设计让每个动作都变得很稳定、很精准。可问题又来了：要是用户本来就不想这么握呢？比如说想张开手放下东西该怎么办？ 为了破解这最后一道难关，研究人员想出了一个仿生控制的新方法。它能让用户和人工智能在操纵权上做到共享配合。特劳特博士解释说：“我们不想让人和机器抢着说话。” “而是希望机器能帮着提高人的精确度，让做事变得更轻松。”“本质上就是机器在帮人增强自然的控制力。” 团队还找来了四名胳膊从肘部一直到手腕都没了的参与者进行测试。除了完成一些规定的动作比之前好很多外，大家还尝试了很多需要精细操作的日常小事。对于截肢者来说，像从塑料杯里喝水这种简单的活儿也可能变得很难：握轻了杯子掉了，握重了又把杯子捏碎了。 乔治教授说：“把抓握的事儿交给假肢去管之后，”“控制变得更直观灵活了，让那些本来很复杂的活儿又变回简单事了。”“下一步的计划是把这些技术合在一起，”“让更好的传感器来弥补触觉缺陷。”“智能假肢也能无缝对接大脑的想法。”这事儿也是犹他州神经机器人实验室的一部分宏伟愿景。