Arduino 單板微控制器最初是為千禧年初期的學(xué)生和自己動(dòng)手 (DIYers) 設(shè)計(jì)的。然而，它們?cè)絹?lái)越多地找到進(jìn)入商業(yè)產(chǎn)品的途徑。這種趨勢(shì)在假肢和人體增強(qiáng)領(lǐng)域尤為明顯，它們已成為標(biāo)準(zhǔn)組件之一。事實(shí)上，Arduino 技術(shù)的使用已經(jīng)變得如此普遍，以至于Microchip Technology及其子公司Atmel等成熟的微控制器制造商在其產(chǎn)品中包括越來(lái)越多的基于 Arduino 或 Arduino 兼容的硬件。

Arduino 技術(shù)具有提供完整解決方案的優(yōu)勢(shì)，包括：

一種易于使用但復(fù)雜的編程語(yǔ)言（有時(shí)稱為 Arduino C），可以通過(guò)插件和 C++ 庫(kù)進(jìn)行擴(kuò)展，并包含一個(gè)命令，用于通過(guò)任何運(yùn)行 Linux、OSX 或 Windows 的計(jì)算機(jī)上的 USB 端口刷新設(shè)備的固件。

可以使用插件擴(kuò)展的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境 (IDE)。

一個(gè)由來(lái)自各行各業(yè)的志愿者和受薪雇員組成的龐大而活躍的社區(qū)，他們提供修改建議。

開(kāi)源軟件和硬件，包括根據(jù)知識(shí)共享許可發(fā)布的大量計(jì)劃和規(guī)范，所有這些都可以顯著縮短開(kāi)發(fā)和上市時(shí)間。

除了這些優(yōu)勢(shì)外，Arduino 板，例如廣泛使用的Arduino Uno和Arduino Mega 微控制器板, 成本低。保守估計(jì)，使用 Arduino Technologies 制造的設(shè)備成本通常不到傳統(tǒng)專有標(biāo)準(zhǔn)制造設(shè)備的十分之一。例如，據(jù)報(bào)道是第一個(gè)開(kāi)源機(jī)器人外骨骼的項(xiàng)目 ALICE 的成本不到 1,000 美元，而專有公司生產(chǎn)的同類產(chǎn)品的成本大約是它的八十倍。即使考慮到成本超支，這種價(jià)格差異也使得低收入者或飽受戰(zhàn)爭(zhēng)蹂躪的發(fā)展中國(guó)家能夠負(fù)擔(dān)得起基于 Arduino 的假肢。同樣重要的是，促進(jìn)發(fā)展的資金障礙已大大降低。

鑒于這些優(yōu)勢(shì)，以 Arduino 為基礎(chǔ)的假肢和人體增強(qiáng)設(shè)備正在以各種經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)水平生產(chǎn)，這不足為奇。在最簡(jiǎn)單的層面上，業(yè)余愛(ài)好者網(wǎng)站提供假肢筆架和用于加熱和觸摸的傳感器，而 Kickstarter 項(xiàng)目最近獲得資助，用于生產(chǎn)一套學(xué)生可以負(fù)擔(dān)得起的機(jī)器人外骨骼。同樣，Arduino 主站點(diǎn)提到了一個(gè)由擋風(fēng)玻璃雨刷電機(jī)構(gòu)建的輔助外骨骼臂，由 Arduino 板控制，構(gòu)建成本約為 100 美元。其他此類項(xiàng)目可以在 Instructables.com 和 DIYers 網(wǎng)站 Hackaday.io 上找到，Instructables.com 是教師發(fā)布課程計(jì)劃和課堂項(xiàng)目的網(wǎng)站。在 Arduino 技術(shù)證明自己之前的十年前，這樣的項(xiàng)目是不可想象的。

在商業(yè)層面，基于 Arduino 的設(shè)備甚至更加復(fù)雜。除了預(yù)期的截肢假肢和外骨骼的開(kāi)發(fā)之外，人們正在努力向更奇特的方向發(fā)展。麻省理工學(xué)院媒體實(shí)驗(yàn)室的 Gershon Dublon 和 Joseph A. Paradiso 開(kāi)發(fā)了 Tongueduino，這是一種附著在舌頭上的電極網(wǎng)格，可為盲人提供空間和方向數(shù)據(jù)。Tongueduino，通過(guò) Arduino 控制器運(yùn)行，并連接到多個(gè)環(huán)境傳感器之一。每個(gè)傳感器都可以記錄電磁場(chǎng)、視覺(jué)數(shù)據(jù)、聲音、環(huán)境運(yùn)動(dòng)——任何可以轉(zhuǎn)換成電子信號(hào)的東西。

在各個(gè)層面，開(kāi)發(fā)基于 Arduino 的假肢和人體增強(qiáng)技術(shù)的大部分工作都集中在 e-Nable 上。e-Nable 始于 2011 年，當(dāng)時(shí)創(chuàng)始人 Ivan Owen 開(kāi)發(fā)了一個(gè)功能性的木偶手，可以佩戴到賽博朋克大會(huì)上，并發(fā)布了一段視頻，展示了在線制作手的過(guò)程。該視頻引起了殘疾人的回應(yīng)，他們要求為自己購(gòu)買類似的設(shè)備。從那時(shí)起，e-Nable 發(fā)展成為一個(gè) Google 小組，并最終成為一個(gè)項(xiàng)目。如今，e-Nable 擁有 20,000 名成員，他們共同開(kāi)發(fā)了大約 7,000 種設(shè)備，其中大部分都是基于 Arduino 技術(shù)構(gòu)建的。除了通常的論壇外，該站點(diǎn)還包括原理圖、博客和特色項(xiàng)目文章、資源列表以及世界各地分會(huì)的籌款項(xiàng)目。E-Nable 的關(guān)于頁(yè)面將其成員描述為“制造商、修補(bǔ)匠、

基于 Arduino 的假肢和人體增強(qiáng)設(shè)備的開(kāi)發(fā)才剛剛開(kāi)始顯示結(jié)果。許多項(xiàng)目的努力尚未獲得醫(yī)學(xué)認(rèn)證，盡管缺乏并不能阻止它們被使用。毫無(wú)疑問(wèn)，這些領(lǐng)域的一些努力會(huì)失敗，但是，因?yàn)樗鼈兪情_(kāi)源的，他們的努力不會(huì)白費(fèi)，任何有用的東西都可以被其他人利用。但是，無(wú)論發(fā)生什么，Arduino 技術(shù)已經(jīng)對(duì)這些領(lǐng)域產(chǎn)生了重大影響，并且很可能在未來(lái)幾年繼續(xù)如此。

審核編輯：湯梓紅