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钢铁侠还是阿凡达!科学家组织了一场顶级半机械人奥运会
里约奥运会结束了,闭幕式的最后东京呈现了一段极具未来感、高科技元素满载的表演,不仅有镭射激光而且连哆啦A梦也有登场,这让不少网友直呼“或许这将是突破次元壁的一次奥运会”。事实上目前科学技术的发展已经超乎很多人的想象,像电影《钢铁侠》一样的智能机械装备已经日趋成熟,甚至,已经有科学家组织了一场全球最顶尖的半机械人运动会。
本文为编译,有部分删节。来源:nature.com
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半机械人运动会的起源可以追溯到2012年11月的一次慈善挑战,在一场摩托车事故中失去了一条腿的Zac Vawter装上了一具试验性的动力假肢并且仅仅用了45分钟就登上了103层高的芝加哥威利斯大厦。这项壮举不仅震惊了媒体,也让瑞士理工学院的生物医药工程师Robert Reiner开始思考:他和很多实验室都在研制类似的动力假肢,却没有用在真正有需要的残疾人身上。为什么不像Vawter一样,用一场使用动力假肢的比赛来吸引公众注意呢?半机械人运动会由此应运而生。
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用你的脑电波来玩游戏
六个项目里面,BCI(脑机接口)是看起来最奇怪的一个:15位机师坐下来,用4分钟的时间,光靠脑子思考来控制屏幕上的角色移动。选手会戴着一个电极帽,使用特定的思考方式来让角色加速前进、跳过地上的尖刺或者爬过头顶的激光束。
要知道,检测的脑电信号的强度是很微弱的,而且每个人有自己独特的信号模式,因此很难从整体的脑电波之间分辨不同的动作指令。特别是当机师被场内的欢呼声和体内的肾上腺素分散注意力的时候,情况更是如此。
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“电一下”双腿骑一趟自行车
50岁的Vance Bergeron是法国里昂高等师范学院的一名化学工程师。在一场自行车-汽车相撞事故中,他头部着地,颈椎骨折。醒来之后,Bergeron得知自己再也不能控制双腿,手臂也只能做有限的运动。有一种叫做FES(功能性电刺激)的技术,可以向萎缩的肢体或残肢发送电信号、刺激肌肉收缩并恢复一定的运动能力。
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越来越先进的动力假肢
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其他的半机械人运动会项目则让更传统的假肢和轮椅大放异彩。在动力假腿的比赛中,参赛者需要通过楼梯、随机放置的石头、斜坡和门等一系列的障碍,更包括在椅子上坐下再站起来这样的高难度动作。比赛中将会出现像艺术品一样的智能膝盖和脚踝,它们可以监测机师在走路过程中受到的力和加速度,并且在跌倒的开始就调整自身姿势(以保护机师)。
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