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用“机械手”拎重物、抓握直径仅有一厘米的小珠子、将钥匙插进门锁里......3月29日，在一场颇为特殊的“奥运会”——全球半机械人奥运会挑战赛中，来自苏州的残疾女子徐敏戴上最新研发的高科技“机械手”参赛，以1分45秒的优异成绩夺得了第一名，这也是中国选手首次在该项赛事中夺冠。近日，扬子晚报紫牛新闻记者来到位于苏州高新区的中国科学院苏州生物医学工程技术研究所，见到了这款高科技“机械手”，设计者胡旭晖，是一名在中科院苏州医工所做博士后研究的90后男孩。扬子晚报紫牛新闻记者采访了徐敏和胡旭晖，了解了他们通过默契合作收获了比赛第一名背后的故事。
苏州女子不幸失去右小臂
渴望拥有能够活动的“美容手”
徐敏出生于1975年，苏州人。1992年，她在电扇厂里上班时，被重达60吨的大冲床压断了右小臂，从此落下残疾，只能学着用左手练习吃饭、写字、搬东西……后来，徐敏所在的工厂倒闭了，她又因为残疾找工作屡屡受挫。
2003年，徐敏开始创业，做过房产中介也开过超市。2008年，她又开起了饭店，每天从早忙到晚，切菜、收银、配送......一个人连轴转，每天要忙到下午才有空。右手残疾，徐敏就苦练用左手包馄饨，时间长了，包馄饨的速度比一般人还要快。因为踏实肯干愿意吃苦，徐敏的生意不错，小店坚持了十多年，到如今聘用了六七名员工。
“我这个人有点犟。”徐敏笑着说，为了买菜方便，2017年，她还参加了面向残疾人的机动车驾驶培训拿到了C5驾照，“考了七八次才通过，但好在后面车技越来越好了。”每天清晨，徐敏都要开车去苏州相城区阳澄湖买菜，再回到苏州高新区的饭店，来回近两个小时。
徐敏告诉紫牛新闻记者，刚失去右手时，她还年轻，和其他小姑娘一样爱美，“朋友说上海有个假肢厂，我就只身乘着绿皮火车，揣着200元前往上海，打算购买只‘美容手’。到了上海才发现，钱根本不够。”徐敏回忆说，直到1999年结婚时，她才花一千元钱买了一只“美容手”，“不过那个时候的‘美容手’就像模特身上的部件， 除了装饰，没有其他任何作用，一到夏天还会很闷热，有一股味道。”徐敏说，那时候她最大的愿望就是想拥有一只能够正常活动的“美容手”。
励志店主与博士后“双向奔赴”
不断改进“机械手”
2019年，徐敏从苏州市残联了解到有一个“神奇”的装置需要受试者，后来经工作人员介绍，她认识了正在寻找假肢受试者的东南大学博士胡旭晖。
东南大学博士毕业的胡旭晖
1994年出生的胡旭晖也是苏州人，平时喜欢看科幻片，自2016年在东南大学仪器科学与工程学院读硕博学位开始，就一直在研究假肢相关的课题。当时在南京读博的胡旭晖常常通过电话和微信与徐敏沟通，了解手臂缺失者对假肢的需求。
2022年12月，胡旭晖博士毕业后到中科院苏州医工所做博士后研究，“我当时正在设计制作一款‘机械手’，这款‘机械手’可以初步实现正常手臂的作用，所以就邀请徐大姐来试戴。”
胡旭晖在帮徐敏调试“机械手”的传感器
徐敏听到这个消息后，非常兴奋。在之后的日子里，她经常到中科院苏州医工所试戴“机械手”，徐敏说，胡旭晖是个特别细心的小伙子，为了让她戴得舒服，不断地调整机械手的细节，“我每次戴都有不同的体验感，感觉越来越灵活。”
胡旭晖告诉紫牛新闻记者，“研发的过程中，其实有不少问题，但徐大姐非常配合我，常常比约好的时间提前过来。她还会很细致地向我反馈使用中遇到的问题，让我调整起来更有方向性。”
“设计时，我们还想做一个仿人手的手套，不仅能更像真正的人手，而且有皮肤的摩擦力，抓东西更牢。不过后来真正实践后，才发现抓瓶子时老是打滑。” 胡旭晖说，为此，他重新做了一款“机械手”的样机，在绳索牵引式假肢的基础上，增加了电动手腕的关节，可以帮助使用者在戴上“机械手”完成开合动作同时做出旋转动作，这样就可以换一个角度放置物体。“左手上的装置像一个旋钮，主要是为了控制右手的旋转， 想转动多少度就可以转动多少度。”胡旭辉说，徐大姐平时在店里有很多活要做，时常要提很重的蔬菜，所以设计的时候，也考虑了“机械手”的承重。此外，为了让“机械手”能够给更多人使用，他在研发的过程中也有意地去控制成本，“把成本降下来，才有让‘机械手’惠及大众的可能，目前这套‘机械手’的成本约为七八百元。”
高科技“机械手”
首次参赛就拿下第一名
采访现场，徐敏向记者展示了她熟练使用“机械手”的过程，只见她左手绑着一个传感器，随着她左手手指的运动，右边的机械手指会跟着进行相同的运动。“这款‘机械手’抓取物体的力量非常大，将近10斤的物品也可以轻而易举地拎起来，太神奇了，简直像科幻大片一样。”徐敏笑着说。
徐敏在展示使用“机械手”
胡旭晖介绍，这款“机械手”使用了3D打印技术，连接假肢结构件与假肢接受腔的零部件通过3D打印而成，这样一来，整个“机械手”的重量很轻，也大大减轻了残疾人的佩戴负担。“这款‘机械手’的控制精度如人手般灵活，能同步快速控制手和腕两个关节。”胡旭晖说，徐大姐的试用和反馈帮助他优化了很多设计中的细节，“随着徐大姐操作‘机械手’越来越熟练，我们决定一起参加一个大型国际性助残康复竞赛项目——半机械人仿生奥运会。”
胡旭晖（右四）、徐敏（右二）和团队成员
全球半机械人奥运会挑战赛是苏黎世联邦理工学院组织的一项大型国际性助残康复竞赛项目，每四年举办一届。与残奥会相比，半机械人运动会的比赛项目更关注残疾人在日常生活中所面对的实际问题。“参赛可以帮助我们看到更多国内外该类设计的实力，也能测试下我们现在的水平。 ”胡旭晖说。
3月29日，在全球半机械人奥运会挑战赛的线下分会场，徐敏与来自美国、意大利、瑞士等多个国家的选手“云端”竞技。徐敏参加了两个项目，一个是拎重物，提篮子，另一个是抓取银行卡、旋转钥匙等，考验手的灵活度。比赛过程中，不能用另外一只手帮忙。比赛分为两轮，两轮的项目都一样，取最好成绩。第一轮比赛中，徐敏用时2分08秒，排名第二，离第一名有21秒的差距。“积木有点难抓，太小了。”徐敏说。
调整好心态后，徐敏在第二轮的比赛中显得更加游刃有余，操作速度明显加快，状态远超平时，最终仅用时1分45秒，比第二名快了2秒钟。“没想到我也能站在全球顶尖赛场上拿到第一名，太感谢这个‘机械手’了！”徐敏激动地说。
徐敏在比赛中拿到了第一名
继续优化“机械手”
希望用科技帮助更多残疾人
“参加这样的比赛一直是我的目标，这项比赛在国际上很有影响力。”胡旭晖说，“参赛一方面检验了我博士期间的研究水平，另一方面也向世界展示中国助残康复机器人领域的前沿成果。”
胡旭晖说：“这次比赛还算顺利，但我们也发现了很多需要优化的地方，比如可以去掉戴在左手上的辅助装置提升美观度。” 因为每个残疾人的受伤程度、截肢程度不一样，喜好也不一样，残疾人用的“机械手” 往往需要“私人定制”，无法量产。胡旭晖也坦言：“这款‘机械手’目前还不能应用于生活中，我们会一步步来，先让一两个受试验者满意，到后面像滚雪球一样，让更多肢体残疾人满意。”
“其实我们每个上肢残疾的人都会考虑买一只‘美容手’，但除了正式场合，日常生活中很少戴，主要是不太方便。”徐敏表示，“美容手”在许多地方都不能满足肢体残疾人的需求，胡旭晖设计的“机械手”则显得非常灵活，在使用的过程中也会更契合。 徐敏希望在生活中也能用上这款“机械手”。
2024年10月，全球半机械人奥运会正赛将举办，正赛的项目更复杂，有十项任务，徐敏和胡旭晖计划参赛。“我们开发出了全新的操控系统，在抓取重物、灵巧操作等任务中，速度与成功率均得到大幅提升。同时，我们将继续优化，让残疾人群体用上更舒适的假肢手。”胡旭晖说。
紫牛新闻记者 ｜张毕荣
通讯员 ｜周明演
编辑｜张冰晶
剪辑｜万惠娟
主编｜陈迪晨
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