本報駐英國記者鄭煥斌

　　據BBC等英媒近日報道，英國布裏斯托Open Bionics公司27歲的喬爾·吉伯德，憑藉設計的原型3D列印機械手，獲得了2015年度英國詹姆斯·戴森設計獎。

　　與現有同類産品相比，吉伯德設計的機械手製作時間大大縮短，價格也大幅度降低。通過3D掃描患者的截肢，40小時內就可量身定做出非常輕便的機械手。該設計被戴森獎譽為“開啟了機械手發展歷程的階躍式變化”。

　　源自臥室的創業

　　2013年，剛從普利茅斯大學畢業的25歲的喬爾·吉伯德懷著一種強烈願望，要讓年輕截肢患者擁有令其自豪的機械手。為此他放棄了待遇優厚的工作，通過眾籌計劃走上了研發3D印表機械手之路。

　　最初，他從家人、朋友以及一些手指截肢患者那裏籌措了44000英鎊，並得到了大名鼎鼎的布裏斯托機器人實驗室的支援，把臥室作為辦公室開始了設計工作。他向採訪他的記者説：“在遇到職業廚師利亞姆和6歲小女孩夏洛特之後，這一想法更加執著。利亞姆需要一隻機械假肢手，來幫助他完成廚房的日常工作；夏洛特則因患腦膜炎失去了全部手臂，但她看不上現有假肢手，認為它們過於醜陋、過於沉重。”

　　在設計過程中他也曾遇到很多挑戰，先後10多次修改原設計方案，最終將部件數量大幅減少為4個。他説，正是那些曾經幫助過他的人的不斷激勵，使他鍥而不捨地最終將設計引入市場。

　　想顛覆整個行業

　　吉伯德設計的機械手是由3D列印的4個獨立部分組成。機械手通過緊貼于使用者皮膚上的感測器偵測肌肉運動，再利用這些肌肉電訊號控制手的抓握動作。使用者收縮一次肌肉便可控制手指的展開和閉合，收縮兩次肌肉就可使機械手完成輕握動作。使用者本人無法具體感覺到手指正在接觸的究竟是何物，但當感測器接觸到物體時卻能分辨出來，從而控制手指的施力強度。這樣，即便握住類似雞蛋一樣的易碎物品也不會將其弄碎。

　　利用一種配置特殊感測器的小平板，吉伯德在數分鐘之內就能對一名使用者做出綜合判斷，然後在40小時內3D列印出機械手的各個部件，再需兩小時就能成功裝配一隻機械手。他最初的設計主要是採用塑膠部件，用螺栓將其與其他一些現成部件組裝在一起，耗時長且易折斷。新設計採用了熱塑性彈性體，需列印的部件數量只有4個，還具有柔性接頭。這意味著新機械手能承受更大的撞擊力，需要更少的裝配流程，因此可以節約成本和時間，其性能也得到了改善。

　　迄今，Open Bionics公司已製作了10隻機械手，並獲得了一些訂單。但吉伯德承認，設計依然有很多局限性。他説：“與那些高端産品相比，目前使用的是低成本電機，因而綜合實力就相對較低。我們通過使用者和家用物品等對設計進行測試，正在嘗試實現一種折中方案——消費者能夠支付得起，且擁有足夠力量幫助人們完成他們想做的大部分事情。”

　　吉伯德的計劃也獲得了美國迪斯尼創業孵化器“技術新星加速器”（Techstars Accelerator）的資助。目前，吉伯德這種設計只能幫助那些失去前臂的患者，其最終目標是能幫助所有肘上截肢患者。吉伯德願意讓截肢者免費分享和使用其設計，但他們要共用使用中的任何改進建議。

　　吉伯德打算于2016年開創一家公司專門銷售定制機械手，並設定了最終目標——向所有人提供他們能支付得起的機械手，以此顛覆假肢産業。

　　開啟行業里程碑

　　摘取英國詹姆斯·戴森設計獎有助於吉伯德的設計獲得更廣泛認可，並有機會與其他20多位競爭者角逐2015年度國際詹姆斯·戴森設計獎。英國國際修復外科和培訓基金會創始主席芭芭拉·傑梅剋女士認為，“具有正常功能的機械手能對那些迫切需求者帶來重大影響，能使他們正常工作、照顧自己和家庭。吉伯德正在推進假肢修復器械的實用性進程，這值得祝賀。我將懷著極大興趣關注其未來進展。”

　　詹姆斯·戴森説：“這表明大膽創意並不需要鉅額資金，如果該技術能取得成功將會提高全世界截肢患者的生活品質。”他還在一項聲明中指出：“通過快速的原型技術，吉伯德已經開啟了機械手發展歷程的階躍式變化。”

　　（科技日報倫敦9月15日電）