人体增强和Arduino技术

Arduino 单板微控制器最初是为千禧年初期的学生和自己动手 (DIYers) 设计的。然而，它们越来越多地找到进入商业产品的途径。这种趋势在假肢和人体增强领域尤为明显，它们已成为标准组件之一。事实上，Arduino 技术的使用已经变得如此普遍，以至于Microchip Technology及其子公司Atmel等成熟的微控制器制造商在其产品中包括越来越多的基于 Arduino 或 Arduino 兼容的硬件。

Arduino 技术具有提供完整解决方案的优势，包括：

一种易于使用但复杂的编程语言（有时称为 Arduino C），可以通过插件和 C++ 库进行扩展，并包含一个命令，用于通过任何运行 Linux、OSX 或 Windows 的计算机上的 USB 端口刷新设备的固件。

可以使用插件扩展的集成开发环境 (IDE)。

一个由来自各行各业的志愿者和受薪雇员组成的庞大而活跃的社区，他们提供修改建议。

开源软件和硬件，包括根据知识共享许可发布的大量计划和规范，所有这些都可以显着缩短开发和上市时间。

除了这些优势外，Arduino 板，例如广泛使用的Arduino Uno和Arduino Mega 微控制器板, 成本低。保守估计，使用 Arduino Technologies 制造的设备成本通常不到传统专有标准制造设备的十分之一。例如，据报道是第一个开源机器人外骨骼的项目 ALICE 的成本不到 1,000 美元，而专有公司生产的同类产品的成本大约是它的八十倍。即使考虑到成本超支，这种价格差异也使得低收入者或饱受战争蹂躏的发展中国家能够负担得起基于 Arduino 的假肢。同样重要的是，促进发展的资金障碍已大大降低。

鉴于这些优势，以 Arduino 为基础的假肢和人体增强设备正在以各种经验和专业水平生产，这不足为奇。在最简单的层面上，业余爱好者网站提供假肢笔架和用于加热和触摸的传感器，而 Kickstarter 项目最近获得资助，用于生产一套学生可以负担得起的机器人外骨骼。同样，Arduino 主站点提到了一个由挡风玻璃雨刷电机构建的辅助外骨骼臂，由 Arduino 板控制，构建成本约为 100 美元。其他此类项目可以在 Instructables.com 和 DIYers 网站 Hackaday.io 上找到，Instructables.com 是教师发布课程计划和课堂项目的网站。在 Arduino 技术证明自己之前的十年前，这样的项目是不可想象的。

在商业层面，基于 Arduino 的设备甚至更加复杂。除了预期的截肢假肢和外骨骼的开发之外，人们正在努力向更奇特的方向发展。麻省理工学院媒体实验室的 Gershon Dublon 和 Joseph A. Paradiso 开发了 Tongueduino，这是一种附着在舌头上的电极网格，可为盲人提供空间和方向数据。Tongueduino，通过 Arduino 控制器运行，并连接到多个环境传感器之一。每个传感器都可以记录电磁场、视觉数据、声音、环境运动——任何可以转换成电子信号的东西。

在各个层面，开发基于 Arduino 的假肢和人体增强技术的大部分工作都集中在 e-Nable 上。e-Nable 始于 2011 年，当时创始人 Ivan Owen 开发了一个功能性的木偶手，可以佩戴到赛博朋克大会上，并发布了一段视频，展示了在线制作手的过程。该视频引起了残疾人的回应，他们要求为自己购买类似的设备。从那时起，e-Nable 发展成为一个 Google 小组，并最终成为一个项目。如今，e-Nable 拥有 20,000 名成员，他们共同开发了大约 7,000 种设备，其中大部分都是基于 Arduino 技术构建的。除了通常的论坛外，该站点还包括原理图、博客和特色项目文章、资源列表以及世界各地分会的筹款项目。E-Nable 的关于页面将其成员描述为“制造商、修补匠、

基于 Arduino 的假肢和人体增强设备的开发才刚刚开始显示结果。许多项目的努力尚未获得医学认证，尽管缺乏并不能阻止它们被使用。毫无疑问，这些领域的一些努力会失败，但是，因为它们是开源的，他们的努力不会白费，任何有用的东西都可以被其他人利用。但是，无论发生什么，Arduino 技术已经对这些领域产生了重大影响，并且很可能在未来几年继续如此。

审核编辑：汤梓红