幾乎每個孩子在年少時都夢想能夠成為一名超級英雄，而對于那些因為不同原因導致四肢殘缺的孩子們而言，擁有一只外形酷似鋼鐵俠或美國隊長的仿生義肢也許會徹底改變他們的生活。

　　更重要的是，這些義肢還能夠幫助他們克服身體殘疾，讓他們享受與普通孩子一樣的玩耍樂趣，例如騎自行車和玩電子游戲。

　　在德州儀器（TI）的幫助下，中佛羅里達大學（UCF）的學生們正在幫助那些天生手臂殘缺或后天失去手臂的孩子們將夢想變為現實。

　　年僅8歲的Alex Pring就是這樣一位孩子。這個右臂先天發育不全的小男孩兒是鋼鐵俠的忠實粉絲。

　　“Alex以前是一個非常靦腆的男孩，他甚至不敢去雜貨店，因為他害怕人們對他另眼相看，或者是問他一些令人難堪的問題。”非營利性組織Limbitless Solutions的執行主席Albert Manero表示，“現在，Alex也許是所有8歲的孩子中最為自信的一個。”

　　“他對于他的手臂義肢充滿信心。”

　　不過，這可不是一個普通的手臂義肢。它是一個定制的個性化手臂，具有可移動的手掌和手指，而所有的這些部件都是在3D打印機上制作的。這只手臂義肢的外形與鋼鐵俠用來維護著世界安全的胳膊非常相似。

　　Alex說這只手臂義肢是他收到“最好的禮物”。

　　“我們之前認為這些孩子往往只是想要融入正常生活，就像普通人一樣。不過，我們發現其實更重要的是身份認同和情感表達，”。Albert表示，“這不是他們的缺陷，這只是他們個性的一個方面。”

　　TI結緣Limbitless

　　通常情況下，手臂義肢的起售價在40000美元左右，即使是在有醫療保險的情況下，這也是一個大多數人無法負擔的價格。Limbitless已經為孩子們制造了20個手臂義肢，而這些孩子的家庭也無需為此支付任何費用。這個項目的理念就是想讓接受義肢的孩子們認識到，他們的生活并不會有任何限制。

　　“任何人都不應該從天生手臂殘缺的孩子們身上謀取利益，”Albert說，“我們正在尋找創新的方法，讓這些手臂義肢具有更高的性價比，如此一來，我們就能夠一直將這個項目堅持下去。”

　　兩年前，當Limbitless首次開始啟動這個項目時，手臂義肢的材料費大約為350美元，其中包括塑料、硬件、電池和電機。通過提供模擬、MCU和連接器件的全集成電路板，TI已經幫助Limbitless將材料費用減少了15%。此外TI的電路板還賦予了手臂義肢更多的功能性。

　　“我們從未在創新和前進的道路上有所停滯，”Albert說道，“采用TI的芯片可以拓展系統的性能和電池的使用壽命，因為這些芯片對于我們所從事的工作而言更加專業，相較于之前是一個巨大的飛躍。”

　　義肢手臂和手掌的運行主要依靠連接至用戶手臂肌肉上的三個電極。當用戶肌肉收縮時，一個電脈沖會觸發伺服電機打開或閉合手掌。未來，工程師還希望進一步提高這款手臂的功能性。

　　UCF的畢業生Carolus Andrews一直在研究如何將觸覺反饋和Bluetooth集成到手臂中。

　　觸覺反饋可以幫助用戶了解是否抓牢了某個物體，而觸覺反饋那種柔和的蜂鳴聲還會提醒用戶將物體放下，以避免耗光電池電量。Carolus解釋道，當手掌抓住物體，手臂的伺服電機開始運行時，手臂的耗電量會加快。

　　“Alex問我們是否能夠將觸覺反饋整合到為他制造的手臂義肢中，”Carolus說，“我們覺得這是一個非常好的主意。”

　　Carolus最近加入了TI，并通過我們的輪崗項目成為了一名應用工程師，不過他仍然在Limbitless從事著志愿者工作。

　　回到UCF校園后，Limbitless團隊在TI的創新實驗室中用3D打印機制作了這些手臂義肢。通過提供測試電路板和評估模塊，TI為學生們提供了支持，并且讓他們能夠與TI的高級設計人員進行聯系，以解答他們所遇到的難題。

　　TI全球教育事業總裁Peter Balyta先生將UCF的TI創新實驗室稱之為創客空間，在這里，不同學科的學生都能夠將他們的創意轉變為原型。

　　“在世界各地的創新實驗室中，TI將現實的工程概念引入到了成千上萬名學生的生活中，”負責包括大學市場計劃等TI所有學生項目的Peter如是說道。“不僅如此，我們也向世人展示了學生如何利用這些概念創造出具有功能性和實用性的設計，而這些設計能夠真正改善人們的生活。”

　　此外，Limbitless團隊也正通過創新實驗室制造一個可申請專利的仿生輪椅，用戶可以利用他們的臉部肌肉進行控制。這個輪椅主要為了一名在戰爭中癱瘓的老兵而設計。

　　“我們的很多想法和創意都來自于TI的創新實驗室，”Albert表示。

　　尋找靈感

　　Albert是在開車時萌生了仿生手臂的創意。他在收音機中聽到一則新聞，一名華盛頓州的男子為南非的一名木匠制造了第一個3D打印的機械手掌。

　　“我來到了我的研究實驗室，心里想著‘我也要這么做，我要怎樣才能幫助他們呢？’”Albert說道，“后來，Alex的父母聯系了我們，希望能否為他們的兒子制作一個手臂義肢。”

　　自那時起，這個組織已經為孩子們制作和提供了大約20個機器人手臂。來自50個國家的大約480個孩子正在等待著他們的手臂義肢。Limbitless計劃在明年幫助數百名兒童，而最終將有成千上萬名兒童從中受益。

　　機器人手臂已經是一個令人滿意的成功項目，而Albert將這一切都歸功于由擁有不同背景的80名志愿者學生所組成的偉大團隊。

　　“能夠用學到的知識為他人提供幫助是一件激動人心的事情。這是最能讓人產生滿足感和意義感的工作。當看到孩子們拿到手臂義肢時臉上所浮現出的笑容時，你會覺得一切的努力都是值得的，”正在UCF機械工程系攻讀博士學位的Albert說道。

　　“我們正在幫助更多的孩子成為超級英雄。”