鑒(jian)於(yu)真(zhen)實(shi)人(ren)手(shou)內(nei)在(zai)的(de)複(fu)雜(za)性(xing)
，在(zai)設(she)計(ji)擬(ni)人(ren)仿(fang)生(sheng)手(shou)時(shi)不(bu)可(ke)避(bi)免(mian)的(de)采(cai)取(qu)了(le)許(xu)多(duo)折(zhe)中(zhong)方(fang)案(an)，讓(rang)它(ta)們(men)正(zheng)常(chang)工(gong)作(zuo)的(de)同(tong)時(shi)還(hai)保(bao)持(chi)了(le)人(ren)手(shou)的(de)外(wai)形(xing)。來(lai)自(zi)西(xi)雅(ya)圖(tu)華(hua)盛(sheng)頓(dun)大(da)學(xue)的(de)ZheXu和EmanuelTodorov開創性的開發了一款有史以來最精細且運動最準確的擬人仿生手
，它的終極目標是完全取代人類雙手。

　　

關於設計一種新的機器手對他們的重要性，Xu表示：

　　

「擬人機器手設計的常規方法是，用類似鉸鏈
、聯lian動dong裝zhuang置zhi和he平ping衡heng環huan等deng零ling件jian來lai實shi現xian生sheng物wu部bu件jian的de機ji械xie化hua，從cong而er將jiang看kan似si複fu雜za的de人ren體ti參can照zhao物wu進jin行xing了le簡jian化hua。這zhe種zhong方fang法fa對dui於yu理li解jie並bing模mo仿fang人ren手shou的de運yun動dong原yuan理li有you一yi定ding幫bang助zhu
，但dan不bu可ke避bi免mian的de製zhi造zao了le一yi些xie人ren與yu機ji械xie手shou之zhi間jian的de不bu良liang差cha異yi
，因yin為wei人ren手shou上shang大da多duo數shu顯xian著zhu的de生sheng物wu力li學xue特te征zheng都dou在zai機ji械xie化hua的de過guo程cheng中zhong被bei丟diu棄qi了le。這zhe些xie機ji器qi手shou和he人ren手shou生sheng物wu力li學xue在zai本ben質zhi上shang的de不bu匹pi配pei阻zu礙ai了le我wo們men使shi用yong自zi然ran的de手shou部bu運yun動dong來lai直zhi接jie控kong製zhi它ta們men。因yin此ci
，還hai沒mei有you任ren何he一yi隻zhi擬ni人ren機ji器qi人ren手shou可ke以yi達da到dao人ren手shou的de靈ling巧qiao程cheng度du。」

 

 

Xu和Todorov決定從零開始他們的機器手項目
，以盡可能精確的方式機械的複製人手。首先，他們通過激光掃描出了人手的骨骼，然後通過3D打印出匹配的人工骨骼，使他們能夠複製出我們人手所擁有的靈活的連接關節。

　　

「例如，我們對生拇指的運動依靠於腕掌關節（CMC）中梯形骨的複雜形狀。由於梯形骨的不規則形狀，CMCguanjiezhoumeiyougudingdejingzhunweizhi。suoyishuo

，muqiansuoyoudenirenjiqishoudoushicaiyongchuantongdejixielianjie

，zhezhonglianjiefangshigudingdexuanzhuanzhou。yinci，zhexiechuantongdejiqishoudouwufahaiyuanzirandemuzhiyundong。womentongguosaomiaoshitishougujia，3D打印了人工骨骼，並且該人工手指關節的運動範圍、剛度

、和動態行為都非常接近人手。我們的機器手設計獨一無二的保留了重要的人手生物力學信息，達到了解剖級別。」

 

關節韌帶（身體用來固定關節且控製它們活動範圍的部分）的材料使用了高強度的Spectra帶
，並帶有激光切割的橡膠板來代替增加關節依從性的軟組織。伸肌和屈肌的肌腱（用來矯直和彎曲手指的部分）也由Spectra帶構成，同時用更多的激光切割橡膠板代替了腱鞘和伸肌腱帽
，後者是通過包裹手指來使其應對靈活性和扭矩的複雜的蹼狀多層結構。UW（華盛頓大學縮寫）手的最後一部分構成是肌肉
，它是由一排10個Dynamixel伺服係統組成

，它們的電纜布線也緊密的模仿了人手的腕隧道。

　　

除去工藝絕倫之外
，我們還可以通過waldo遙控器去操縱UWshouzhunquedemofangrenshoudegezhongzhuanadongzuo。yanjiurenyuanrenwei，yinweitamendejiqirendonglixuefeichangjiejinzhenshiderenshou，yinci，yonghukeyizaimeiyourenhelifankuideqingkuangxiayongshoujinxingfuzadecaozuo。yonghuyekeyizaiyanjiurenyuanguiyinyuyurenshouyundongxuegaodupipeidejiqishoushang，zailinglihuikuideqingkuangxiayongshoujinxingfuzadecaozuo。

　　

真正的關鍵在於：nirenjiqishouwanquananzhaomonirenshoulaisheji，zheyiweizhetakeyimonirenshoudedongzuo，zhezhuyaoqujueyutadegouzao，erfeiyizhongdiannaobiancheng。zaiyaokongcaozuofangmian
，tayeyouhenduoqianzaiyoushi，yinweicaozuozhekeyigengjiawufengdeliyongzijishuangshoudelinghuoxing。

　

 

更有趣的是
，研究人員認為他們所研究的機器手可以用來「為肢體再生的研究做3D支架」。Xu解釋說：

　　

「duiyizhijiashoudekongzhizhuyaoyilaiyurendedanao。yinci，ruguoyizhideshejigengjiajiejinyushengwubenti
，natongyangdeshenjingyizhijishujiuhuigengjiayouxiao。shengwuxiangrongxingcailiaoxianzaiyijingkeyibeidayinchenggujia
，keshengwujiangjiederenzaorendaiyekeyibeiyonglaiqudaisiliedeqianjiaocharendai，renleijirouyijingchenggongdizaipeiyangminneibeipeiyuchulai，erqiewaizhoushenjingzaiheshidetiaojianxiayekeyizaisheng。suoyouzhexieyouqiantudexinjishudouxuyaoshiheyizhixibaoshengchangdezhijia。womenjiangyushengwuxuehezuzhigongchengxuedeyanjiurenyuanhezuo，jinyibutansuofangshengjiqishouzaishenjingyizhihezhitizaishengdengxinxinglingyuzuoweishengwuzhizaoshebei/支架的潛力。」

　　

華盛頓大學的XuZhe和EmanuelTodorov的「高仿生擬人機器手對假肢再生的設計」將於五月份在斯德哥爾摩五月份的ICRA(IEEEInternationalConferenceonRoboticsandAutomation)會議上呈現。

　　

XuZhe目前是耶魯大學GRAB實驗室的博士後。