用“機(jī)械手”拎重物、抓握直徑僅有一厘米的小珠子、將鑰匙插進(jìn)門鎖里......3月29日，在一場頗為特殊的“奧運(yùn)會”——全球半機(jī)械人奧運(yùn)會挑戰(zhàn)賽中，來自蘇州的殘疾女子徐敏戴上最新研發(fā)的高科技“機(jī)械手”參賽，以1分45秒的優(yōu)異成績奪得了第一名，這也是中國選手首次在該項(xiàng)賽事中奪冠。近日，揚(yáng)子晚報(bào)紫牛新聞記者來到位于蘇州高新區(qū)的中國科學(xué)院蘇州生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)研究所，見到了這款高科技“機(jī)械手”，設(shè)計(jì)者胡旭暉，是一名在中科院蘇州醫(yī)工所做博士后研究的90后男孩。揚(yáng)子晚報(bào)紫牛新聞記者采訪了徐敏和胡旭暉，了解了他們通過默契合作收獲了比賽第一名背后的故事。
蘇州女子不幸失去右小臂
渴望擁有能夠活動的“美容手”
(資料圖片僅供參考)
徐敏出生于1975年，蘇州人。1992年，她在電扇廠里上班時(shí)，被重達(dá)60噸的大沖床壓斷了右小臂，從此落下殘疾，只能學(xué)著用左手練習(xí)吃飯、寫字、搬東西……后來，徐敏所在的工廠倒閉了，她又因?yàn)闅埣舱夜ぷ鲗覍沂艽臁?/p>
2003年，徐敏開始創(chuàng)業(yè)，做過房產(chǎn)中介也開過超市。2008年，她又開起了飯店，每天從早忙到晚，切菜、收銀、配送......一個(gè)人連軸轉(zhuǎn)，每天要忙到下午才有空。右手殘疾，徐敏就苦練用左手包餛飩，時(shí)間長了，包餛飩的速度比一般人還要快。因?yàn)樘?shí)肯干愿意吃苦，徐敏的生意不錯(cuò)，小店堅(jiān)持了十多年，到如今聘用了六七名員工。
“我這個(gè)人有點(diǎn)犟。”徐敏笑著說，為了買菜方便，2017年，她還參加了面向殘疾人的機(jī)動車駕駛培訓(xùn)拿到了C5駕照，“考了七八次才通過，但好在后面車技越來越好了?！泵刻烨宄?，徐敏都要開車去蘇州相城區(qū)陽澄湖買菜，再回到蘇州高新區(qū)的飯店，來回近兩個(gè)小時(shí)。
徐敏告訴紫牛新聞記者，剛失去右手時(shí)，她還年輕，和其他小姑娘一樣愛美，“朋友說上海有個(gè)假肢廠，我就只身乘著綠皮火車，揣著200元前往上海，打算購買只‘美容手’。到了上海才發(fā)現(xiàn)，錢根本不夠?！毙烀艋貞浾f，直到1999年結(jié)婚時(shí)，她才花一千元錢買了一只“美容手”，“不過那個(gè)時(shí)候的‘美容手’就像模特身上的部件，除了裝飾，沒有其他任何作用，一到夏天還會很悶熱，有一股味道?！毙烀粽f，那時(shí)候她最大的愿望就是想擁有一只能夠正?；顒拥摹懊廊菔帧薄?/p>
勵(lì)志店主與博士后“雙向奔赴”
不斷改進(jìn)“機(jī)械手”
2019年，徐敏從蘇州市殘聯(lián)了解到有一個(gè)“神奇”的裝置需要受試者，后來經(jīng)工作人員介紹，她認(rèn)識了正在尋找假肢受試者的東南大學(xué)博士胡旭暉。
東南大學(xué)博士畢業(yè)的胡旭暉
1994年出生的胡旭暉也是蘇州人，平時(shí)喜歡看科幻片，自2016年在東南大學(xué)儀器科學(xué)與工程學(xué)院讀碩博學(xué)位開始，就一直在研究假肢相關(guān)的課題。當(dāng)時(shí)在南京讀博的胡旭暉常常通過電話和微信與徐敏溝通，了解手臂缺失者對假肢的需求。
2022年12月，胡旭暉博士畢業(yè)后到中科院蘇州醫(yī)工所做博士后研究，“我當(dāng)時(shí)正在設(shè)計(jì)制作一款‘機(jī)械手’，這款‘機(jī)械手’可以初步實(shí)現(xiàn)正常手臂的作用，所以就邀請徐大姐來試戴?！?/p>
胡旭暉在幫徐敏調(diào)試“機(jī)械手”的傳感器
徐敏聽到這個(gè)消息后，非常興奮。在之后的日子里，她經(jīng)常到中科院蘇州醫(yī)工所試戴“機(jī)械手”，徐敏說，胡旭暉是個(gè)特別細(xì)心的小伙子，為了讓她戴得舒服，不斷地調(diào)整機(jī)械手的細(xì)節(jié)，“我每次戴都有不同的體驗(yàn)感，感覺越來越靈活?！?/p>
胡旭暉告訴紫牛新聞記者，“研發(fā)的過程中，其實(shí)有不少問題，但徐大姐非常配合我，常常比約好的時(shí)間提前過來。她還會很細(xì)致地向我反饋使用中遇到的問題，讓我調(diào)整起來更有方向性?！?/p>
“設(shè)計(jì)時(shí)，我們還想做一個(gè)仿人手的手套，不僅能更像真正的人手，而且有皮膚的摩擦力，抓東西更牢。不過后來真正實(shí)踐后，才發(fā)現(xiàn)抓瓶子時(shí)老是打滑?！焙駮熣f，為此，他重新做了一款“機(jī)械手”的樣機(jī)，在繩索牽引式假肢的基礎(chǔ)上，增加了電動手腕的關(guān)節(jié)，可以幫助使用者在戴上“機(jī)械手”完成開合動作同時(shí)做出旋轉(zhuǎn)動作，這樣就可以換一個(gè)角度放置物體。“左手上的裝置像一個(gè)旋鈕，主要是為了控制右手的旋轉(zhuǎn)，想轉(zhuǎn)動多少度就可以轉(zhuǎn)動多少度?！焙褫x說，徐大姐平時(shí)在店里有很多活要做，時(shí)常要提很重的蔬菜，所以設(shè)計(jì)的時(shí)候，也考慮了“機(jī)械手”的承重。此外，為了讓“機(jī)械手”能夠給更多人使用，他在研發(fā)的過程中也有意地去控制成本，“把成本降下來，才有讓‘機(jī)械手’惠及大眾的可能，目前這套‘機(jī)械手’的成本約為七八百元。”
高科技“機(jī)械手”
首次參賽就拿下第一名
采訪現(xiàn)場，徐敏向記者展示了她熟練使用“機(jī)械手”的過程，只見她左手綁著一個(gè)傳感器，隨著她左手手指的運(yùn)動，右邊的機(jī)械手指會跟著進(jìn)行相同的運(yùn)動。“這款‘機(jī)械手’抓取物體的力量非常大，將近10斤的物品也可以輕而易舉地拎起來，太神奇了，簡直像科幻大片一樣?！毙烀粜χf。
徐敏在展示使用“機(jī)械手”
胡旭暉介紹，這款“機(jī)械手”使用了3D打印技術(shù)，連接假肢結(jié)構(gòu)件與假肢接受腔的零部件通過3D打印而成，這樣一來，整個(gè)“機(jī)械手”的重量很輕，也大大減輕了殘疾人的佩戴負(fù)擔(dān)?！斑@款‘機(jī)械手’的控制精度如人手般靈活，能同步快速控制手和腕兩個(gè)關(guān)節(jié)?！焙駮熣f，徐大姐的試用和反饋幫助他優(yōu)化了很多設(shè)計(jì)中的細(xì)節(jié)，“隨著徐大姐操作‘機(jī)械手’越來越熟練，我們決定一起參加一個(gè)大型國際性助殘康復(fù)競賽項(xiàng)目——半機(jī)械人仿生奧運(yùn)會?！?/p>
胡旭暉（右四）、徐敏（右二）和團(tuán)隊(duì)成員
全球半機(jī)械人奧運(yùn)會挑戰(zhàn)賽是蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院組織的一項(xiàng)大型國際性助殘康復(fù)競賽項(xiàng)目，每四年舉辦一屆。與殘奧會相比，半機(jī)械人運(yùn)動會的比賽項(xiàng)目更關(guān)注殘疾人在日常生活中所面對的實(shí)際問題。“參賽可以幫助我們看到更多國內(nèi)外該類設(shè)計(jì)的實(shí)力，也能測試下我們現(xiàn)在的水平?！焙駮熣f。
3月29日，在全球半機(jī)械人奧運(yùn)會挑戰(zhàn)賽的線下分會場，徐敏與來自美國、意大利、瑞士等多個(gè)國家的選手“云端”競技。徐敏參加了兩個(gè)項(xiàng)目，一個(gè)是拎重物，提籃子，另一個(gè)是抓取銀行卡、旋轉(zhuǎn)鑰匙等，考驗(yàn)手的靈活度。比賽過程中，不能用另外一只手幫忙。比賽分為兩輪，兩輪的項(xiàng)目都一樣，取最好成績。第一輪比賽中，徐敏用時(shí)2分08秒，排名第二，離第一名有21秒的差距?！胺e木有點(diǎn)難抓，太小了。”徐敏說。
調(diào)整好心態(tài)后，徐敏在第二輪的比賽中顯得更加游刃有余，操作速度明顯加快，狀態(tài)遠(yuǎn)超平時(shí)，最終僅用時(shí)1分45秒，比第二名快了2秒鐘?！皼]想到我也能站在全球頂尖賽場上拿到第一名，太感謝這個(gè)‘機(jī)械手’了！”徐敏激動地說。
徐敏在比賽中拿到了第一名
繼續(xù)優(yōu)化“機(jī)械手”
希望用科技幫助更多殘疾人
“參加這樣的比賽一直是我的目標(biāo)，這項(xiàng)比賽在國際上很有影響力。”胡旭暉說，“參賽一方面檢驗(yàn)了我博士期間的研究水平，另一方面也向世界展示中國助殘康復(fù)機(jī)器人領(lǐng)域的前沿成果?！?/p>
胡旭暉說：“這次比賽還算順利，但我們也發(fā)現(xiàn)了很多需要優(yōu)化的地方，比如可以去掉戴在左手上的輔助裝置提升美觀度。” 因?yàn)槊總€(gè)殘疾人的受傷程度、截肢程度不一樣，喜好也不一樣，殘疾人用的“機(jī)械手” 往往需要“私人定制”，無法量產(chǎn)。胡旭暉也坦言：“這款‘機(jī)械手’目前還不能應(yīng)用于生活中，我們會一步步來，先讓一兩個(gè)受試驗(yàn)者滿意，到后面像滾雪球一樣，讓更多肢體殘疾人滿意。”
“其實(shí)我們每個(gè)上肢殘疾的人都會考慮買一只‘美容手’，但除了正式場合，日常生活中很少戴，主要是不太方便?！毙烀舯硎?，“美容手”在許多地方都不能滿足肢體殘疾人的需求，胡旭暉設(shè)計(jì)的“機(jī)械手”則顯得非常靈活，在使用的過程中也會更契合。徐敏希望在生活中也能用上這款“機(jī)械手”。
2024年10月，全球半機(jī)械人奧運(yùn)會正賽將舉辦，正賽的項(xiàng)目更復(fù)雜，有十項(xiàng)任務(wù)，徐敏和胡旭暉計(jì)劃參賽?！拔覀冮_發(fā)出了全新的操控系統(tǒng)，在抓取重物、靈巧操作等任務(wù)中，速度與成功率均得到大幅提升。同時(shí)，我們將繼續(xù)優(yōu)化，讓殘疾人群體用上更舒適的假肢手?！焙駮熣f。
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