穿上機械手臂酷裝 舉40磅重物如拿茶杯

【大紀元2013年12月17日訊】（大紀元記者蕭軒編譯報導）需要助您一臂之力嗎？美國賓州大學工程學系的學生發明了一隻生化機械手臂，能讓人輕易舉起40磅（18公斤）的重物（差不多一個4歲小孩的重量），就像端一杯茶一樣簡單。它的外型酷似超級英雄會穿在身上的戰鬥服，一件成本僅需2,000美元（1,217歐元）。

《每日郵電報》報導，「泰坦巨臂」（Titan Arm）的原創者說，這是一項針對一般人的發明，例如那些在做物理復健或是需要額外多一點力氣的人。用專業術語描述，這是一副不受限制、穿戴於上身軀幹的裝甲。簡單來說，就是揹在背上的一隻由電池供電的機械手臂。

美國賓州大學機械工程學系的系主任羅伯特．卡爾皮克（Robert Carpick）說，「學生們設計出跟人們生活相關的產品。它看起來確實挺像科幻電影會出現的情節，藉由超人裝置讓自己變得更強壯。」

這項發明建立在現有的機械輔具研究的基礎上，有時被稱作「可穿戴式機械」（wearable robots）。泰坦巨臂的發明團隊因其經濟實惠的設計而贏得了榮譽及至少75,000美元（45,580歐元）的獎金。

已有一些研究公司在生產下身的機械輔具，協助癱瘓人士行走，但目前的模型尚未取得零售服務，且要價10萬美元（60,780歐元）。

研究小組成員尼克．帕羅塔（Nick Parrotta）認為，「恢復創傷患者行動能力」的構想鼓舞了賓州大學學生，這個概念同時也能幫助需要搬移重物的人避免職業傷害。

帕羅塔說：「當我們和物理治療師、未來的使用者和受過類似創傷的患者對談，我們就越來越被激勵。」

去年帕羅塔和幾位同學－－伊莉莎白．彼蒂（Elizabeth Beattie）、尼克．麥吉爾（Nick McGill）和尼科．弗拉基米羅夫（Niko Vladimirov），發起一項計劃，為右手臂設計打造一席價格實惠、輕薄的輔助「套裝」。

彼蒂說，他們使用3D立體印表機和電腦程式來設計模型，大部分的元件由鋁製成。最終完成品的製作成本低於2,000美元（1,217歐元），重量僅有18磅（8公斤），比彼蒂平常揹的背包還輕。

藉由手持式的操縱桿控制電動電纜，操控機械手臂上升或下降，感應器也會測量穿戴者的移動範圍，追蹤使用者的復健程度。

泰坦巨臂問世以來，研究小組獲得了美國英特爾康奈爾盃（Intel Cornell Cup USA）1萬美元（6086歐元）獎金，以及詹姆士．戴森獎6萬5000美元（39559歐元）獎金。

此項設計的公開，吸引了更多潛在使用者的關注，包括沒有力氣抱孫的祖父母們。麥吉爾說：「我們還發現，有些人甚至沒有力氣舉起炒菜鍋準備晚餐。」

專家表示，高齡化的群眾為原本設計做軍事用途的裝甲，儲備了可觀的潛在消費基礎。

波士頓的斯波爾丁復健醫院動作分析實驗室主任，保羅．波納多（Paolo Bonato）表示，「市場就在眼前，但在這項產品尚未到達完美境界以前，消費者只會緩慢浮現。」

泰坦巨臂的設計，讓匹茲堡的卡內基梅隆大學研究機器人的助理教授朴永來（Yong-Lae Park，音譯）印象深刻。但他指出，雖然它有低成本的製造優勢，但它在跟其他產品比較時沒有把人事薪資和行銷費用加上。

朴永來的研究重點放在使機械輔具看起來更不引人注目。他希望，「看起來更像蜘蛛人的裝備，而不是鋼鐵人的裝備。」

泰坦巨臂的研發小組希望早日完善他們的產品原型，但是目前3位成員正忙著畢業論文，而另一位已在美國西岸工作。

帕羅塔說，改善產品需要考量的因素，在於不同的控制策略和更具創新的材料以及製造方式。

（責任編輯：張東光）