Credit:Imperial research发现，伦敦帝国理工学院配备第三个机器人拇指的钢琴家只需练习一个小时就能适应使用额外的手指。来自伦敦帝国理工学院的研究人员一直致力于了解人类大脑在多大程度上能够通过机器人技术使用额外的肢体。
为了评估这种设备对大脑的影响，由帝国理工大学生物工程系的奥尔多·费萨尔教授领导的研究小组在一群钢琴演奏者的小指旁附加了额外的机器人拇指，钢琴演奏者可以用脚控制这些拇指。
这项研究的灵感来自人类长期以来对拥有额外四肢的角色的迷恋，比如那些在印度神话和现代超级英雄漫画中发现的角色。
费萨尔教授说:“我们想看看能否通过使用额外的肢体来增强人的能力；具体来说，一个额外的拇指位于你右手拇指的对面——从技术上来说是对侧。
“基本问题是:在需要实际技能的任务中，我们能使用11个手指吗？我们的大脑有能力用多余的肢体演奏音乐吗？我们以明确的肯定回答了这个问题。”
竖起三个大拇指
研究人员发现，这组志愿者包括六名经验丰富的钢琴演奏者和六名对这种乐器不熟悉的人，他们能够在被展示如何使用多余的拇指后的一个小时内学会如何弹奏全部11个手指。
他们还指出，快速学习如何使用机器人手指的能力并不仅限于有经验的玩家，这表明人们能够学习如何在不熟悉的任务以及他们习惯的任务中使用额外的手指。
费萨尔教授补充道:“令我们惊讶的是，事实证明，拥有钢琴演奏经验并不能很好地预测你用11个手指弹得有多好。
“相反，我们发现，你移动和控制身体的基本能力、你的灵巧性和你的敏捷度，是能够使用这项技术和用额外手指弹奏钢琴的更好预测因素。”
Credit:伦敦帝国理工学院这项发表在《科学报告》(Scientific Reports)杂志上的研究可以用来改进增强人类活动的机器人设备，例如用于提高工业环境效率的设备。这也有助于为未来假肢替代缺失肢体的研究提供信息。
帝国理工大学计算系的阿里·沙夫蒂博士也参与了这项研究，他说:“从机器人学的角度来看，无论何时涉及到人类接口和人在回路系统，理解将人类集成到机器人设备中的最佳方式都很重要。
“这项研究帮助我们了解了哪些人体运动协调因素对额外机器人技术很重要，并将与其他类型的脆弱机器人设备进行对话，例如人体和机器人身体接触的假肢或辅助机器人。
“我们的研究结果有助于识别你所增强的人的内在特质，你应该注意这些特质，以便为他们设计一个更好的系统。”
仿生制造
这一发现可能对航空航天和制造业中使用的机器人设备特别有用，在这些行业中，人们在有限的空间中工作，可能需要额外的肢体或增强灵活性。
费萨尔教授补充说，研究小组的下一步是看看人类是否可以使用整个机械臂，并使用大脑信号而不是脚控制器来控制该设备。
他说:“我们已经扩大了拇指，现在的问题是我们是否可以用手指为整个额外的手臂做这件事。目前人们控制多余拇指的界面也很简单，但我们现在正在研究直接从大脑信号中控制它。这可能来自脊髓或其他来源。
“目前，这套系统依靠脚控制拇指，但问题是，我们是否还能灵活自如地控制拇指，而不放弃对另一条肢体的控制。”
这项研究由欧盟的地平线2020研究和创新计划以及英国皇家研究院图灵人工智能研究金资助。
阿里·沙夫提、什洛米·哈尔、雷纳托·米奥、皮埃尔·吉勒米诺和阿尔多·费萨尔的《用机器人第三拇指弹钢琴:评估人类扩增的限制》发表在2021年11月1日的《科学报告》上。
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