廉价的假肢让截肢者更有能力

当“无限明天”的伊斯顿·拉加贝尔开始制作他的第一只义肢时，他还只有十几岁。六年后，他从早期的原型机发展到完善的产品，并有一个目标，开发机器人假肢，可以以这样的方式制造，以大幅降低成本。当然，拥有正确的直流电机和齿轮是他设计的关键。

被截肢者和那些天生没有肢体的人缺乏价格合理、能够长期可靠使用的机器人假肢选择。除了因为他们的不同而遭受的侮辱，处于这种位置的孩子还面临着这样的事实:他们不能做其他孩子能做的事，和其他孩子不一样，可能还会被同龄人嘲笑——有时会带来毁灭性的后果。

典型的儿童和成人假肢设备的价格在3万到10万美元之间。因为孩子们也在成长，这个价格对许多家庭来说是完全无法承受的。相比之下，“无限明天”计划在今年晚些时候以大约1万美元的价格推出他们的先进假肢手。该公司的目标是使他们的技术负担得起和易于获得，他们已经引入了突破性的新兴技术来做到这一点。例如，他们的机械手和机械臂假肢结构是使用一种名为MultiJet Fusion (MJF)的3D打印工艺制造的，该工艺能够匹配肤色，并包括任何可能存在的个人颜色变化，如雀斑或胎记。指甲是有磁性的，也可以用多种方式来绘制或装饰。这对那些担心自己长得像朋友和兄弟姐妹，并希望能像他们一样生活的孩子来说尤其重要。通过对对方肢体的扫描，以及其他的测量，产生了这个人独有的插座和设备——无需大量的试验和错误，就能为使用者提供完美的匹配。

当然，外表只是故事的一部分。对于机器人假肢来说，功能性和实用性是应对日常生活挑战的关键。拉加贝尔开始使用大规模的技术来解决他的设计中的问题，并证明了他的理论，直到他提出了他现在正在生产的东西。

如果你能想象突然失去了使用你的一只手的能力，你也可以想象一个截肢者或一个天生没有肢体的人每天必须经历什么。一旦假肢融入了人的生活，故障就会成为极大的烦恼。这意味着长寿命和可靠性是必不可少的。这就是该公司在建造早期设计时遇到的困难。他们选择的马达和变速箱工作得很好，但由于日常使用的压力——尤其是考虑到孩子们的动态动作——这些部件在使用几个月后经常会出现故障。

拉加贝尔说:“我们需要找到一个电动机和齿轮头，不仅要准确和可重复，而且要比我们当时使用的更可靠。”在研究了这种可能性之后，他们决定将maxon(陶顿，MA)设计和制造的两个直流电机结合起来。“我们不仅获得了更高质量的电机，在相同尺寸的包装中，我们还获得了相当大的速度和扭矩增加。”

因为maxon直流电机很小，所以很容易装在孩子的机械手里，这是测试脚印的关键。拉加贝尔说:“这也使我们可以在儿童假肢中使用与成人假肢相同的马达，减少了我们手头需要的组件数量。”

这些电机和所有的电子设备都被安置在机器人的手掌里。这些电机具有更大的功率密度、更高的速度和扭矩，使用特殊的触觉传感器作为反馈，从而可以精确地控制机械手的抓地力。

maxon用于机械手的产品是该公司的DCX 12S系列电机和GPX 12HP系列齿轮头。拉丝直流电机可以使用电池供电好几天，电池可以通过无线充电设备充电。该电机可以在3V到12V的电压下以超过9000 rpm的速度运行，提供1.6W的输出。最大连续扭矩输出约1.9 mNm。电机采用贵金属和滚珠轴承设计，运行平稳。GPX 12HP是一种行星齿轮头，根据应用的性质，在各种减速比下提供安静的操作。

运动系统的精确控制是通过该公司开发的独特肌肉传感器完成的。人工智能算法对肌肉数据进行处理，解码用户的意图，然后将这些数据转换为手部动作。触觉反馈被整合到设备中，让触觉被感知，创造了一个类似人类的反馈循环。

卡里斯

16岁的Charis喜欢编织、弹钢琴、看孩子和和家人在一起。她很小的时候就放弃了笨重的肌电手臂，之后就再也没有戴过假肢。但四肢的缺失导致她的身体养成了一些不健康的习惯，平衡来弥补她手臂的长度，这导致了她的肩膀疼痛。有了她的TrueLimb，她已经准备好体验更整齐的身体带来的好处，做其他人认为理所当然的事情，比如把头发扎成马尾辫。

娜塔莎

娜塔莎是一个总是微笑的9岁孩子，她喜欢保持活跃和玩游戏。她出生时右肘以下就有肢体差异，但由于传统义肢的重量和背带带来的不适，她放弃了传统义肢。但随着她拉小提琴和学习忍者武士式体操的新目标逐渐成形，她开始寻找TrueLimb的高级功能，这样她的梦想就能成为现实。

无限的明天:

帮助儿童是“无限明天”计划的一大部分。他们不仅注重美观，他们还听取用户的建议，以改进假肢的方式使其功能更好——把马达放在手掌而不是手臂，以提供更好的手腕运动——而且更容易被用户接受。由于每个设备都是由高分辨率数字扫描制成的，它们比标准的假肢更适合。这些机器人假肢最好的地方不是它们的颜色，它们的操作，或者它们的寿命，而是使用它们的孩子和年轻人脸上的微笑。