AI让仿生手轻松实现自然抓握动作

科技日报北京12月9日消息，美国犹他大学的科研人员研发出了一种结合人工智能的新型仿生手控制方式，能够有效减轻使用者在操作义肢时大脑所承受的负担。该成果已发表于最新一期《自然·通讯》杂志。

虽然现有高端仿生手在外观和动力机制上已非常逼真，但用户在实际应用时，仍必须有意识地调节手指的开合和力度。这种不自然的操作方式和较大的操作难度，导致近半数用户最终选择放弃使用义肢。主要症结在于，大多数市售仿生手尚无法还原人手触感反馈，而触觉对于人类本能地抓握和调整动作至关重要。

为了解决上述难题，研究团队在一款商用仿生手基础上自行开发并安装了专用指尖部件。这些部件除了能够检测压力，还集成了光学接近传感器，从而可模拟出极其细腻的触觉体验。例如，哪怕轻飘的棉球触碰在指尖上，这些装置也能感知得到。

研究人员利用来自这些传感器的数据，训练了一套人工神经网络模型，使仿生手的每根手指都能自动调整，寻找合适的触碰点以实现理想的抓握。由于每根手指都配有独立感应器，能够实时探测前方环境，仿生手可以多指同时协作，形成牢固可靠的持物姿态。

该仿生系统并未将全部控制权交给人工智能，而是采取了“人机协同”的模式：用户只需给出抓取或松开的总体意图，具体精细动作则由AI系统自动完成，降低了人为操作的复杂度，提高了配合的流畅性。

实验结果显示，四位接受肘下腕上截肢的志愿者在应用该系统后，执行标准抓取任务时，无论稳定性还是准确性均有提高，同时感受到的心理压力明显减轻。值得一提的是，用户几乎无需漫长的适应或训练，就能够做出如拾取小物件和用杯子喝水等日常动作。