科幻动作片《阿丽塔：战斗天使》中，26世纪的女主在垃圾场被发现并改造为机械身体，重获新生后战斗力惊人。而在21世纪的现实世界，遭遇意外不得已截肢的患者安装假肢继续生活、工作的例子也的确存在。
近日，有这样一款全新的仿生手问世，它仿照了人手的关键特性，可使患者恢复90%以上功能，仿生手在复杂性、灵活性和适应性方面有了新突破。
这种仿生手被称为Hannes，由来自意大利理工学院和意大利国家工伤保险研究所INAIL假肢中心的科学家团队研制。
2020年9月23日，研究团队的论文发表于《科学-机器人》（ScienceRobotics），题为TheHanneshandprosthesisreplicatesthekeybiologicalpropertiesofthehumanhand（Hannes手复制了人手的关键生物特性）。
值得一提的是，这篇论文也登上了最新一期《科学-机器人》杂志封面，看上去科技感十足。
论文介绍，要想把一款假肢做到和人手能力一致、效率相当的地步，并非易事。
正如研究团队所说：
假肢仍然只是一种工具，无法代替患者失去的那一部分所提供的生理功能。
一直以来，科学家们设计假肢装置，主要参考的关键因素有这样几种：
包括运动学、尺寸、重量和外观在内的「拟人」特征；
速度、力量和灵活性等性能；
稳定、有协调性的的抓握能力。
而现实是，即便是由患者残肢肌肉的电信号控制的、具有好几个灵活自由度的最为先进的假肢，也无法达到人手的复杂性、灵活性和适应性。由于性能不佳，假肢废弃率居高不下。
因此，研究团队希望打造一款出更趋近于人手特征的设备——实际上一些科学团队曾提出主张，认为可以在上述关键因素中做取舍、进行权衡，但意大利理工学院和意大利国家工伤保险研究所INAIL假肢中心的研究团队的看法是：任何特性都不该忽略，应该遵循一种不妥协的整体设计方法。
以这种设计理念为指导，仿生手Hannes在科研人员、患者、整形外科医生和工业设计师的共同努力下问世——其设计理念还被授予了意大利Compassod'Oro国际工业设计奖。
高度「拟人化」的Hannes
来具体看看仿生手Hannes有哪些特别之处。
Hannes由三大主要的交互组件组成：
一个肌电多关节假肢，采用了基于差动机构的欠驱动结构；
被动屈伸（F/E）手腕模块；
肌电接口/控制器，包括两个表面肌电（sEMG）传感器、电池组和控制电子元件。
可以参考下面这张酷酷的图示——A部分展示的是，直流电机和电机控制板内嵌于Hannes中，而肌电接口/控制器则位于插座内，而F/E手腕位于二者之间；B部分是带上手套的Hannes。
这里值得一提的是，用于Hannes供电的电池组续航长达一整天。当不使用Hannes时，用户可以利用磁性插头连接器为电池充电。控制器可以向手发送随肌肉激活比例增加的速度参考，因此这套设备可以针对不同患者调整控制参数，实现对每位患者精确的运动和力量辅助。
从实验室步入市场
研究团队表示，过去十年中，科学家们一直试图设计功能和物理特性接近人手的假肢设备。其中，3D扫描对侧肢体和“累积制造技术”（additivemanufacturingtechniques）都是一些较为新颖的设计方法。
在研究团队看来，在众多设备中，最为成功的落地产品分别是：
美国、德国科学家联合设计的“米开朗基罗之手”，2013年开始有患者安装这种设备。
说回仿生手Hannes，目前它已获CE标志，也将进入医疗市场。研究团队正在寻找投资人，希望开始量产这种仿生手，造福更多患者。
但需要明确的是，虽然和实验室或市面上的一些假肢比起来，Hannes的性能有不小的提升，但无疑它做出动作的速度仍然低于人手，仿生手仍有很大的提升空间。