可穿戴辅助机械臂，有了”第三只手”的你不再手忙脚乱

在各种工作场景中，当全自动化机器人完全取代人类之前，机器人辅助人类工作将会是现今的主流模式，在这种模式下，拥有额外机械臂的工人将更可以安全、更容易、更快地工作。这种非接触式机器人第三只手臂，将有可能成为在新冠疫情期间，保持他人安全社交距离的有效方式。

在疫情出现之前，我们正在讨论「端啤酒杯」机械臂稳定系统。如果你看过 YouTube 上那个著名的视频就会有印象。虽然那个视频还只是视觉特效，但现在我们有机会让它成为现实了。目前我们面临的挑战是实时稳定手臂的位置和方向，或手臂的底座，从而实现「手掌」的稳定。如果实现的话我们就拥有了一个绝对稳定的平台，可用于拍照、定位等任务。

在探讨机械手对人们的用途时，无论是额外的手指还是一个或两个额外的机械臂，其功能都常限于缓慢移动的轻量级任务。这些任务往往是持有或携带物体，稳定物体或使用者等等。但人们想要的并不只是如此，而是能让我们变成像漫威漫画里的超级英雄一样的可穿戴机械臂。

外置动力系统确实会束缚一点让你成为超级英雄的潜力，但在实际情况下，使用者不太可能会四处走动。如果任务必须移动，或许可以把动力系统安置在跟随人移动的自动驾驶车上。最终，整个系统可能会集成到更为便携的背包中。

这款机械臂是由加拿大魁北克省谢布鲁克大学的研究人员创造的，它用一条看起来颇具工业感的腰带绑在佩戴者的腰上。它的重量大约在8到9磅左右，大致相当于一个成年人手臂的重量。这远远比其他机械臂轻得多，这是因为驱动它的液压系统被安置在一个单独的盒子里，并通过电缆和软管与手臂相连。虽然这种远端安装动力系统可以让机械臂变得更轻，但是这种方法限制了其的移动性，会使机械臂变得稍许笨拙。

腰间穿戴的「第三只手」机械臂

至少就目前的形式而言，这个机械臂还有另一个致命的缺陷:它还不是全自动的。它缺少必要的传感器来分析周围的世界或与之互动的物体。它不是由佩戴者控制，或者手臂在反馈佩戴者的动作，而是由另一个人使用一个小的手臂模型来控制它，通常被称为瓦尔多（waldo）。通过他人来帮助完成额外的机械手臂本来应该精简的工作，但这样做会适得其反。但是无论怎么发展，最终我们都会使用像AI这类工具来完全代替，它可以完全自己操作，或者智能地接受佩戴者的指示。

这款机械臂在机动性和自主性方面的不足，是通过它的速度、灵活性和力量弥补的。它能灵巧地从树上摘水果，或准确地挥动羽毛球拍回击羽毛球，它的力量也足以举起至少5千克重的重物。手臂末端的摆动速度为每秒3.4米。这足以击穿干墙，或者离得较近的人鼻梁骨折。为了确保佩戴者不会发生这种情况，机械臂的运动受到机械上的限制，但它也设计了关节，以减少它们撞击物体时所施加的力量，作为额外的安全预防措施。

由于采用了 MR（磁流变）离合器，因此机械系统本质上是安全的（没有齿轮运动的惯性，机械臂惯性较低，摩擦力也较低……）。同时因为 MR 离合器反应速度很快，且可以逆向运转，我们可以快速地检测到接触（压力增大）并施加负扭矩以避免伤害人类。

「第三只手」还可以用来做些什么？研究者们设想了很多应用，包括：采摘果实、刷墙、擦玻璃、递送工具，甚至还有打羽毛球。

「人类的意图」在这个方向上还有很多需要探索的东西。