近日，外媒Business Insider(以下簡(jiǎn)稱BI)的記者希拉里·布呂克(Hilary Brueck)被允許進(jìn)入哥倫比亞大學(xué)博士生的地下實(shí)驗(yàn)室，在那里她發(fā)現(xiàn)了許多有趣的事情。
在這個(gè)地下實(shí)驗(yàn)室里，幾個(gè)學(xué)生正在嘗試用眼睛控制機(jī)器人，一些機(jī)器人正在制作披薩口味的西蘭花，一些機(jī)器人正在學(xué)習(xí)如何幫助癱瘓的病人行走。
援助之手
這種仿生手套是為失去控制手掌和抓握物體能力的中風(fēng)患者開發(fā)的。該系統(tǒng)使用EMG腕帶檢測(cè)患者前臂肌肉傳輸?shù)男盘?hào)，從而刺激其手掌的張開和閉合。
博士生Sangwoo Park在介紹完理論后，演示了這項(xiàng)技術(shù)——另一位同事控制了手套的抓握功能。然而，當(dāng)產(chǎn)品開發(fā)出來后，病人可以用自己的手臂來控制設(shè)備。
該產(chǎn)品旨在幫助患者完成更多需要雙手完成的任務(wù)，如開罐頭、擠牙膏、切菜或提雙柄鍋。
精神控制機(jī)器人
Iretiayo Akinola博士和他的同事正在開發(fā)一種EEG耳機(jī)，它可以與機(jī)器人(右邊的白色物體)進(jìn)行通信。該系統(tǒng)通過阿基諾拉頭上的電極帽讀取他的大腦信號(hào)。
首先，阿基諾拉盯著電腦屏幕上的一個(gè)閃爍點(diǎn)。每個(gè)光點(diǎn)代表房間的不同區(qū)域，機(jī)器人被設(shè)置在這些區(qū)域工作。阿基諾拉看其中一個(gè)地方時(shí)，腦電圖電極帽就能識(shí)別具體位置。然后計(jì)算機(jī)會(huì)向機(jī)器人發(fā)送信息，機(jī)器人會(huì)迅速做出反應(yīng)，清理該區(qū)域。
該系統(tǒng)仍在改進(jìn)中。當(dāng)畢參觀實(shí)驗(yàn)室時(shí)，機(jī)器人出現(xiàn)了一些技術(shù)故障，但該團(tuán)隊(duì)希望這項(xiàng)技術(shù)最終能夠使人類和機(jī)器人更有效地合作。
為國(guó)際空間站設(shè)計(jì)的抓取機(jī)器人
博士生陳正在制造的早期原型是為美國(guó)宇航局在國(guó)際空間站上的新的浮動(dòng)Astrobee機(jī)器人使用。他希望為Astrobees設(shè)計(jì)一種更高效的機(jī)器人手掌，它可以抓取錘子或足球等大型物體，也可以用它的鉗子抓取一些較小的物體(如下圖所示，來自哥倫比亞的機(jī)器人操作和移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室)。
陳說，樣機(jī)需要“非常巧妙的機(jī)械設(shè)計(jì)”才能使機(jī)器實(shí)現(xiàn)高效的能源利用。理想情況下，手掌僅由一個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)。
食品打印機(jī)
博士生喬納森·布魯廷格(Jonathan Blutinger)在哥倫比亞的“創(chuàng)意機(jī)器”實(shí)驗(yàn)室工作。實(shí)驗(yàn)室的研究人員正在制造一個(gè)機(jī)器人來打印食物。他們希望有一天西蘭花嘗起來像比薩餅。同樣的技術(shù)可以定制肉類來改善營(yíng)養(yǎng)不足或打印特殊食物來幫助人們減肥。
“這將是未來的健康飲食，”布魯廷格說。
研究人員正在使用藍(lán)色激光二極管使廚房打印機(jī)成為現(xiàn)實(shí)。他們還使用鏡子來微調(diào)食物上的激光點(diǎn)，他們說這將使廚師更容易控制加熱區(qū)域。
機(jī)械肌肉
創(chuàng)意機(jī)器實(shí)驗(yàn)室正在打印的這些黑色網(wǎng)狀肌肉允許機(jī)器人在沒有氣泵、壓縮機(jī)或其他笨重外部設(shè)備的幫助下自主行走。只需要一個(gè)電源就可以實(shí)現(xiàn)。(這種3D打印技術(shù)還不能用于人類。)
幫助ALS患者緩解頭痛綜合征的頭盔
這個(gè)小玩意是為ALS(肌萎縮側(cè)索硬化癥)患者設(shè)計(jì)的，這是一種不治之癥，會(huì)大大削弱患者頸部肌肉的力量，使其不足以支撐患者的頭部。這使得患者很難看清周圍的環(huán)境，甚至吞咽都是問題。使用操縱桿，病人(或陪同病人的人)可以在這個(gè)支架的幫助下抬起頭。
幫助病人行走的訓(xùn)練系統(tǒng)
該系統(tǒng)是為中風(fēng)患者、老年人和腦癱患者設(shè)計(jì)的。當(dāng)患者在跑步機(jī)上行走時(shí)，研究人員可以通過電線刺激他們的腿上下奔跑，以模擬顛簸的強(qiáng)度，從而重新訓(xùn)練一個(gè)人的行走方式，并糾正行走過程中的錯(cuò)誤。該系統(tǒng)已經(jīng)在兩名中風(fēng)患者身上進(jìn)行了測(cè)試，經(jīng)過15個(gè)階段的訓(xùn)練，兩名患者的速度都有所提高。