“在手术过程中我一直在想,如何才能继续我的梦想?”HughHerr回忆说,“我的答案是――依靠科技。”现在,HughHerr使用各种技术来帮助自己像正常人一样生活和工作。其中,他最为依赖的是“他的”嵌入式系统,一种可以“穿”在身上,融合了感知、计算和互联的智能仿生技术。
请“穿戴”上机器
只用了几个月,HughHerr就依靠自己设计的“有坚硬脚趾”、可以站在“硬币大小”岩石表面的假肢,重新回到了其钟爱的登山运动中。此后,HughHerr在麻省理工学院(MIT)拿到了机械工程硕士和生物医学博士学位,并在做生物医学器械博士后的时候,开始研究仿真人腿的假肢机器人系统。
现在,HughHerr领导着MIT媒体实验室(MediaLab)生物机械工程研究所的工作。在这个研究所中,电路板克隆他们利用包含嵌入式处理器、传感器、无线网络、模拟器件以及控制软件在内的嵌入式系统,把机械工程与生物力学、神经网络控制学相融合。“在嵌入式系统中,处理器就像人的大脑,传感器像人的眼睛和耳朵,模拟器件就相当于人体的肌肉,软件算法则让所有器官发挥功效。”与HughHerr一起工作的嵌入式半导体方案供应商飞思卡尔全球消费电子及工业类应用传感器产品部运营总监WayneChavez形象地比喻说。
与PC不同,嵌入式系统一般体积微小、功耗很低、软硬件一体化,可以嵌入到几乎现实世界的所有物体中,实现人们让它完成的智能功能。
在HughHerr设计的人工膝盖中,传感器和处理器可以持续感知关节的位置和适于肢体的负载,以便去协调腿部运动;而他设计的世界上第一个踝足假肢机器人系统,利用多个传感器、微控制器和模拟器件来模仿人体肌肉骨骼结构和运动,第一次给小腿截肢者提供了一个自然的步态。如今,这些“可穿戴的机器人”部分已经商用化,正在帮助残障人士实现身体的“自愈”,并让他们以越来越自然的方式来生活。
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