研究人员称：具备“自主意识”的改进型仿生手性能更优

2025年12月12日（星期五）——一项新研究指出，改善截肢者对仿生手控制能力的最佳方式，是赋予仿生手一定的“自主意识”。

研究人员在12月9日的《自然-通讯》杂志上表示，由人工智能程序控制、但在截肢者引导下的仿生手，能最大程度地模拟正常手的灵巧性。

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“尽管仿生手臂在外观上越来越逼真，但控制它们仍然不易且不直观，”主要研究员、盐湖城犹他大学神经机器人实验室博士后研究员马歇尔·特劳特表示。

“近一半的用户最终会弃用他们的假肢，原因通常包括控制不佳和认知负担过重，”特劳特在新闻稿中补充道。

研究人员指出，问题在于正常的手部运动在很大程度上是无意识且直觉性的。你不需要有意识地指挥每根手指去如何正确地握住咖啡杯、圆珠笔或保龄球。

但机器人假肢手和手臂恰恰需要截肢者付出这种努力，他们在试图抓取物体时，必须有目的地思考每一根手指的动作，研究人员解释道。

为了解决这个问题，研究人员转向了人工智能。他们训练AI对仿生手中的接近和压力传感器作出响应，以形成特定的预编程抓握姿态。

研究人员称，压力传感器非常灵敏，可以检测到几乎无重量的棉球落在上面。同时，接近传感器帮助每根手指“看见”面前的物体，使AI能够形成完美且稳定的抓握。

截肢者随后引导AI，与其共享控制权，使仿生手按需运作。

“我们不希望用户与机器争夺控制权。相反，在这里，机器提高了用户的精确度，同时也让任务变得更容易，”特劳特说。“本质上，机器增强了他们的自然控制能力，使他们无需刻意思考就能完成任务。”

研究人员用四名肘部至手腕之间截肢的志愿者测试了他们的仿生手。

研究人员报告称，所有测试对象在使用该仿生手时都表现出更好的抓握安全性和精确度，同时控制假肢所需的脑力消耗更少。

他们能够完成许多日常任务，例如拾取小物体或举起杯子。

研究人员指出，这听起来容易做起来难。握塑料杯太轻会掉落，太重则会捏扁。

“通过加入一些人工智能，我们得以将抓握的这个方面卸载给假肢本身，”资深研究员、犹他大学工程学教授雅各布·乔治在新闻稿中表示。

“最终结果是更直观、更灵巧的控制，让简单的任务重新变得简单，”他说。

乔治表示，该团队目前正在探索能够允许截肢者用思维控制假肢的脑植入体，甚至可以从仿生手的压力传感器中获得触觉感知。

消息来源：犹他大学新闻稿，2025年12月5日