中國(guó)斷臂女工，拿下世界第一！

　　大家都知道殘奧會(huì)，也知道機(jī)器人運(yùn)動(dòng)會(huì)，但很少有人知道“半機(jī)械人仿生運(yùn)動(dòng)會(huì)”（Cybathlon），聽(tīng)起來(lái)非常的賽博格（Cyborg：機(jī)械化有機(jī)體），甚至你可以把它直接稱作“賽博格奧運(yùn)會(huì)”。

　　半機(jī)械人運(yùn)動(dòng)會(huì)和奧運(yùn)會(huì)一樣，也是每四年舉辦一次，自2016年舉辦第一屆以來(lái)，至今已是第三屆。但與奧運(yùn)會(huì)不同但是，它是由瑞士蘇黎世理工大學(xué)舉辦的非營(yíng)利性賽事，旨在通過(guò)競(jìng)技，提升各國(guó)的假肢技術(shù)，并不斷提高殘疾人的生活質(zhì)量。

　　在今年10月底舉辦的賽博格奧運(yùn)會(huì)中，來(lái)自蘇州的70后大姐徐霞，蟬聯(lián)了手臂義肢組的冠軍，簡(jiǎn)直就是現(xiàn)實(shí)版的阿麗塔。

　　handson隊(duì)奪冠

　　圖：cybathlon.ethz.ch

　　賽博格運(yùn)動(dòng)會(huì)不是單打獨(dú)斗的個(gè)人賽，每一位參賽的殘疾人背后都有一只專門(mén)負(fù)責(zé)技術(shù)的隊(duì)伍。就像阿麗塔一樣，徐霞姐有自己的“依德醫(yī)生”。

　　徐霞姐和“依德醫(yī)生”的隊(duì)伍名稱叫“handson”諧音“handsome”，這帥氣的隊(duì)伍名稱配上酷炫的機(jī)甲手臂，透露出樂(lè)天派的感覺(jué)。徐霞姐的團(tuán)隊(duì)成員分別來(lái)自東南大學(xué)和中科院蘇州生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)研究所，是專門(mén)進(jìn)行人機(jī)交互機(jī)械手研究的科研人員。

　　繞圈，不碰到中間的金屬管

　　圖：cybathlon.ethz.ch

　　在電影《阿麗塔》中，依德醫(yī)生是在戰(zhàn)爭(zhēng)的廢墟中遇到了身體殘破的阿麗塔，然后帶回醫(yī)治、改造。而徐霞姐和機(jī)械手團(tuán)隊(duì)相遇的故事，則更充滿陽(yáng)光。

　　電影《阿麗塔》

　　1997年，不滿18歲的徐霞在工廠里工作時(shí)，右小臂不慎被幾十噸重的液壓床卷了進(jìn)去。不過(guò)徐霞姐樂(lè)觀堅(jiān)強(qiáng)，并沒(méi)有因?yàn)槭バ”鄱幕乙饫?，而是?lè)于體驗(yàn)新的事物、尋求新的挑戰(zhàn)，她還積極參加各種活動(dòng)，并沒(méi)有因?yàn)樽约旱臍埣捕颖苌缃弧?/p>

　　正是因?yàn)樾煜嫉臉?lè)觀主動(dòng)，2019年在蘇州殘聯(lián)舉辦的一次活動(dòng)中，她結(jié)識(shí)了正在東南大學(xué)讀博的胡旭輝，當(dāng)時(shí)的他，師從宋愛(ài)國(guó)教授，研究的課題正是人機(jī)交互機(jī)械手，兩人一拍即合，并成機(jī)械臂的“研究搭子”，并相約一同參加賽博格運(yùn)動(dòng)會(huì)。

　　手臂假肢賽分為十個(gè)關(guān)卡，并對(duì)應(yīng)了生活中的十種場(chǎng)景。第一關(guān)是提不同重量的水瓶并擺放至指定位置，主要考驗(yàn)的是假肢對(duì)物體重量的感知能力。

　　提水瓶

　　圖：cybathlon.ethz.ch

　　后面幾關(guān)分別是收廚具、穿衣服、擰燈泡、釘釘子、擰瓶蓋、物體感知、繞電圈、摞杯子、插鎖孔。每關(guān)都有不一樣的考量側(cè)重點(diǎn)。

　　這些項(xiàng)目雖然看起來(lái)都很日常，甚至感覺(jué)是我們生活中微不足道的小事情，但其實(shí)對(duì)于霞姐和其他的殘障人士來(lái)說(shuō)，每一次發(fā)力、每一次旋轉(zhuǎn)或拾取，都不像我們普通人一樣輕松。

　　因?yàn)檫@個(gè)過(guò)程中不僅考驗(yàn)的是徐霞姐的操作能力，更考驗(yàn)的是機(jī)械手的靈敏度。

　　尤其是擰燈泡的時(shí)候，力度過(guò)大會(huì)把燈泡捏碎，力度過(guò)小則不能把燈泡擰好，所以這場(chǎng)比賽考驗(yàn)的不僅是選手和義肢的配合，更考驗(yàn)的是義肢的科技含量，是一場(chǎng)真正的賽博競(jìng)技。

　　用義肢擰燈泡

　　圖：cybathlon.ethz.ch

　　霞姐所使用的義肢就是經(jīng)過(guò)胡旭輝團(tuán)隊(duì)精心調(diào)試過(guò)的機(jī)械手臂，里面充滿了科技含量。

　　它就像是一個(gè)遍布“神經(jīng)”和“肌肉”的手臂，穿在了霞姐的肩上，傳感器就是它的神經(jīng)，機(jī)械裝置就是它的肌肉，再通過(guò)接口處的信號(hào)傳遞裝置連接主體。

　　比如說(shuō)把“手”部感知到信號(hào)傳回給霞姐，霞姐再將自己的指令信號(hào)發(fā)出給機(jī)械臂去執(zhí)行，就像是想想自己在控制手臂，然后就真的能控制了。

　　其中最難的一關(guān)是盲盒探物，因?yàn)闄C(jī)械臂要在盒子里感知里面物體的型號(hào)，并按順序取出。我們普通人的皮膚，幾乎每一處都有觸感、痛感、溫度感、壓力感和癢感，但機(jī)械臂就不一樣了，對(duì)形狀和觸覺(jué)對(duì)感知是非常薄弱的，這同樣也是義肢領(lǐng)域中非常難功課的一關(guān)。

　　盲盒探物

　　圖：cybathlon.ethz.ch

　　但胡旭輝另辟蹊徑，在機(jī)械手末端直接安上了攝像頭，雖然咱感知不到，但咱可以看得到，主打一個(gè)絕不沒(méi)苦硬吃，后來(lái)霞姐也成為這關(guān)唯一一位拿到得分的選手。

　　為了比賽成績(jī)，霞姐和胡旭輝精心規(guī)劃了比賽時(shí)的流程和節(jié)奏，來(lái)保證可以更快更好地完成比賽，比如什么樣的動(dòng)線更省時(shí)？什么樣擺放物品的順序更高效？如果出現(xiàn)失誤，也絲毫不猶豫直接進(jìn)入下一關(guān)。

　　大家還可以看到，在比賽期間，霞姐左手一直在觸碰右肩處的一個(gè)位置，這就是她不斷在調(diào)節(jié)機(jī)械臂的手動(dòng)釋放開(kāi)關(guān)，來(lái)保證機(jī)械臂最快速度的張開(kāi)，來(lái)加快比賽節(jié)奏。

　　最終徐霞姐通過(guò)10個(gè)關(guān)卡的測(cè)試，拿到了90分的高分，摘得手臂義肢賽組的桂冠。

　　圖：新華社

　　本屆賽博格運(yùn)動(dòng)會(huì)一共有8項(xiàng)賽事，包括：腦機(jī)接口（BCI）、功能性電刺激（FES）、手臂假肢（Arm）、下肢假肢（LEG）、外骨骼（EXO）、輪椅（WHL）、輔助機(jī)器人（ROB）、視覺(jué)輔助（VIS）。

　　其中輔助機(jī)器人和視覺(jué)輔助是今年新增的兩項(xiàng)賽事，競(jìng)爭(zhēng)也非常激烈。每個(gè)項(xiàng)目都有十關(guān)，每一關(guān)代表10分，按照得分排名，得分相同則快者勝。

　　其中，最直觀能展示比賽中的水平的就是腦機(jī)接口賽事。團(tuán)隊(duì)通過(guò)植入或外戴式的頭部傳感器，接受腦部神經(jīng)元發(fā)出的信號(hào)，并對(duì)計(jì)算機(jī)作出指令。這意味著對(duì)于癱瘓患者而言，他們僅通過(guò)腦部思維活動(dòng)就可以靈活指揮計(jì)算機(jī)完成任務(wù)。

　　Phillip正在進(jìn)行腦機(jī)接口比賽的訓(xùn)練

　　圖：Knowable Magazine

　　剪發(fā)后的Phillip以滿分的成績(jī)

　　獲得本屆腦機(jī)接口賽事的冠軍

　　圖：cybathlon.ethz.ch

　　但是由于腦接口是需要進(jìn)行頭部手術(shù)的，很多參賽團(tuán)隊(duì)大多都選擇采用外置設(shè)備來(lái)進(jìn)行比賽。

　　外接設(shè)備非常考驗(yàn)選手的專注力，因?yàn)槿绻X子里同時(shí)出現(xiàn)“向左轉(zhuǎn)”和“我餓了”的信號(hào)，會(huì)馬上同時(shí)被接收器接到，影響執(zhí)行速度。所以在執(zhí)行任務(wù)時(shí)，要專注的控制腦子里的雜念，才能達(dá)到最終目的。

　　但是腦接口植入就不會(huì)有這個(gè)問(wèn)題，因?yàn)橹踩腚姌O可以放在運(yùn)動(dòng)皮層旁邊，只監(jiān)聽(tīng)相關(guān)神經(jīng)元的活動(dòng)、接受指令，而忽略其他無(wú)關(guān)的雜音。這使得指令的準(zhǔn)確性、速度和控制力都大大提升，所以執(zhí)行的準(zhǔn)確率也是普通外接設(shè)備的一倍以上。

　　這項(xiàng)賽事的發(fā)起人Robert Riener，是蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院的機(jī)器人和康復(fù)醫(yī)學(xué)的專家。他2013年在報(bào)紙上看到一篇報(bào)道，講述了一位裝著假肢的男子參加了攀爬芝加哥威利斯大廈的比賽，于是他想可以專門(mén)舉辦這樣一場(chǎng)殘疾人比賽，讓更多人意識(shí)到殘疾人也可以擁有超越肉體束縛的能力。

　　Robert Riener

　　圖：cybathlon.ethz.ch

　　所以，賽博格運(yùn)動(dòng)會(huì)從本質(zhì)上來(lái)看和殘奧會(huì)完全不同，殘奧會(huì)注重的是更高、更快、更強(qiáng)，而且不允許假肢上有馬達(dá)、顯示器和傳感器等科技裝置來(lái)保證比賽的公平公正。

　　但是賽博格運(yùn)動(dòng)會(huì)是科技烏托邦，殘疾人比拼的不是體魄，而是駕馭科技的能力，真正做到讓科技服務(wù)于人，讓人受益于更好的科技。

　　在賽博格運(yùn)動(dòng)會(huì)之外，我們?cè)谛〖t書(shū)上也發(fā)現(xiàn)了一位賽博格博主Jessica，她在一場(chǎng)燒傷事故中失去了自己的左手，在幾次手術(shù)和心理重建后，她選擇和自己的機(jī)械手臂和解，并重拾自信。

　　博主Jessica

　　她還拋出了很多有趣的議題，來(lái)解答網(wǎng)友對(duì)機(jī)械臂的疑惑，比如：手截肢了去做美甲可以半價(jià)么？機(jī)械臂是如何控制和訓(xùn)練的？以及機(jī)械臂是否可以讓你成為“大力神”？

　　雖然機(jī)械臂并不能讓她獲得超出正常人的神力，也不能做更多復(fù)雜的操作，甚至美甲也不能打折，但是無(wú)數(shù)位“Jessica”和“霞姐”都通過(guò)自己的經(jīng)歷告訴我們：精神的完整與軀體的殘缺無(wú)關(guān)，頑強(qiáng)的意志是克服所有困難的奧義。