使用具有同等能力和效率的人工設(shè)備來(lái)取代人手，是一個(gè)長(zhǎng)期的挑戰(zhàn)。

即使是最先進(jìn)的假肢手臂，也無(wú)法達(dá)到人類(lèi)手的復(fù)雜性、靈活性和適應(yīng)性。當(dāng)前我們能夠見(jiàn)到的上肢假肢系統(tǒng)，只能稱(chēng)為一種工具，而不能成為失臂或失手者的替代品。

在最新一期Science Robotics《科學(xué)機(jī)器人》封面中，意大利理工學(xué)院IIT實(shí)驗(yàn)室就展示了一款最新開(kāi)發(fā)的仿生手Hannes，不僅外觀與人手非常相似，而且可使截肢患者恢復(fù)90％以上功能，其設(shè)計(jì)理念也被授予Compasso d＇Oro國(guó)際工業(yè)設(shè)計(jì)獎(jiǎng)。

該仿生手Hannes是一種包括手和腕等多關(guān)節(jié)的上肢假肢系統(tǒng)，其特點(diǎn)是柔軟性較好且具有動(dòng)態(tài)適應(yīng)要抓握物體形狀的能力。

為了評(píng)估Hannes的有效性和實(shí)用性，研究人員對(duì)上肢截肢者進(jìn)行了試驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，截肢患者在不到一周訓(xùn)練時(shí)間內(nèi)，就可以在家中自行使用Hannes進(jìn)行日常活動(dòng)。

目前，仿生手Hannes已獲得CE標(biāo)志，并準(zhǔn)備進(jìn)入國(guó)際醫(yī)療市場(chǎng)。

讓身體殘疾的患者恢復(fù)殘肢的功能，是科學(xué)家一直以來(lái)努力的方向。

2013年，意大利理工學(xué)院Istituto Italiano di Tecnologia（IIT）實(shí)驗(yàn)室便開(kāi)展了一系列的項(xiàng)目，旨在為身體殘障患者開(kāi)發(fā)具有創(chuàng)新性和成本效益的高科技仿生設(shè)備。

其與意大利國(guó)家工傷保險(xiǎn)研究所的Prosthen假肢部門(mén)的研究人員，骨科醫(yī)生，工業(yè)設(shè)計(jì)師和患者共同設(shè)計(jì)而成的仿生手就是最新科研成果。

為致敬19世紀(jì)60年代Centro Protesi Inail技術(shù)總監(jiān)和上肢假肢的開(kāi)拓者Johannes“ Hannes” Schmidl教授，故將此款仿生手命名為“Hannes”。

既往研究和商業(yè)售賣(mài)的仿生手要么具有很高的性能，但價(jià)格昂貴，要么價(jià)格低廉，雖堅(jiān)固耐用但通用性有限且美學(xué)效果差。與以上仿生手相比，這款仿生手“Hannes” 不僅容易操作，堅(jiān)固，成本低，且握力和外觀可與人手相媲美，顯示出其卓越的性能。

Hannes仿生手是一個(gè)肌電系統(tǒng)，可根據(jù)患者上肢不同程度的損傷進(jìn)行調(diào)節(jié)。放置在定制插座中的一系列表面肌電傳感器可以檢測(cè)患者殘余肢體的肌肉活動(dòng)，患者通過(guò)主動(dòng)收縮肌肉來(lái)進(jìn)行多種操作。

此外，研究人員開(kāi)發(fā)出特定的軟件和藍(lán)牙連接用來(lái)自定義Hannes仿生手的操作參數(shù)，例如運(yùn)動(dòng)的精度和速度，從而為每位患者提供最佳的體驗(yàn)。

該仿生手可供患者佩戴一整天（電池最長(zhǎng)使用時(shí)間為1天，容量為1300 mAh），且已在使用超過(guò)1年的環(huán)境中進(jìn)行了耐久性和穩(wěn)健性測(cè)試（近500000個(gè)生命周期）。

Hannes仿生手最強(qiáng)的在于其機(jī)械設(shè)計(jì)，在目前市場(chǎng)領(lǐng)域也是遙遙領(lǐng)先。其使用的機(jī)械差速系統(tǒng)使得Hannes仿生手僅使用單個(gè)馬達(dá)就可適應(yīng)要抓握的物體，而且，該系統(tǒng)的效率與人手相一致。此設(shè)計(jì)讓Hannes仿生手具備自然手感的同時(shí)，其功能也大幅增加。

目前，Hannes仿生手重量為450克，具有右手和左手各兩種尺寸，分別適用于女性和男性受試者。

此外，Hannes仿生手的手指和手腕活動(dòng)也十分靈活。其手指在靜止時(shí)可以自然彎曲和定位。其中，拇指可以定位于3個(gè)不同的位置，以適應(yīng)多種抓取操作，包括拾取小物體的精細(xì)抓取，握住小物體的側(cè)向抓取以及可抓取和移動(dòng)重物的強(qiáng)力抓取。整體抓取有效且穩(wěn)健。

該仿生手還能使腕部做出關(guān)鍵的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，如使腕部前旋和后仰。這樣使得Hannes仿生手在不損害患者情況下可實(shí)現(xiàn)不同方向的抓取。

而且，Hannes仿生手抓握的速度也非常快，其在不到1秒的時(shí)間內(nèi)就可完成完全閉合抓握，最大抓握力可達(dá)150N，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)其他研究和商業(yè)售賣(mài)的“仿生手”。

目前，IIT－INAIL專(zhuān)利申請(qǐng)書(shū)包含了Hannes仿生手的基本原理和設(shè)計(jì)。而且，Hannes仿生手也已經(jīng)具備歐洲市場(chǎng)上商業(yè)化和國(guó)際銷(xiāo)售的“許可證”。目前研究人員正在尋找投資人和公司以大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)Hannes仿生手，最終使殘障患者獲益。
責(zé)編AJX