伊拉克战场退伍的老兵因为战场路边的手雷炸丢了手臂, 他们期盼着能像正常人一样行动；中风患者期望麻痹的肢体能再次复员；外科医生试图找到安全的办法来给活人的心脏实施手术……
设计工程师们同医学专家合作, 使用尖端的运动系统共同设计解决这些难题的方法。例如约翰霍普金斯大学的工程设计师们正在进行领先世界的
仿生手臂的研究。
在马萨诸塞州，两位年轻的麻省理工毕业的工程师设计了一种马达支架能够让中风患者的肌肉得以再次训练治疗。在位于匹兹堡的卡内基梅隆机器人研究所，一位工程设计专家设计出一种微型机器人能够真正穿透心脏进行医学治疗。
所有这些系统，正如以下这些过去的案例所展现的，先驱研究者们提高了运动控制、刺激以及传感技术水平，这些技术能够帮助患者改进治疗方法，同时让工程师们应用在其他领域。
仿生学奇迹：2009年假肢术的彻底变革
在美国马里兰州劳雷尔市的约翰霍普金斯大学应用物理实验室（APL）中，Stuart Harshbarger博士和他的小组正在进行一个所有工程师都觉得不可能完成的项目研究：设计一种仿生臂，让它的外观，感觉以及行动都和人类的手臂一样。
在美国国防高级研究计划署（DARPA）4000万美金财力的支持下, 到2009年底，APL以及30个来自学术界、政府以及行业内的合作伙伴试图一起尝试开发出这样的神奇手臂。这项发明的最大受益者是：从2003年伊拉克战争爆发以来，众多接受了肢体切断手术的退伍老兵们。事实上，从事这个项目的工程师之一Jonathan Kuniholm——在伊拉克战争中曾是一名海军士兵，他的右臂从肘部以下锯掉了。
“2009年假肢术变革” 项目于2005年启动，在最初的18个月里，已经开发出两代产品，探索出一系列交互刺激和控制方案，同时为全球设计小组构建了虚拟设计环境。
身为工程师兼前海军退伍士兵Jon Kuniholm 称它为：“内在手”，在8 月召开的
DARPA技术交流会上，它是由2009 术变革小组展示的两个原型II 代设计产品
之一。约翰霍普金斯大学应用物理实验室正在领导世界最先进仿生手臂的设计。 到8月份，设计小组在美国国防高级研究计划署DARPA的技术交流会上，揭开了两种不同原型II代设计的面纱。每个原型都包含25°运动自由性以及与人类手臂性能接近的强度和行动速度。同设计小组的原型I代相比，I代只有8°的运动自由性，但是仍然胜过了所有先前的仿真设计，II代采用了马萨诸塞州Liberating Technologies公司先进的仿生手臂技术。（http://designnews.com.cn/0805-701.aspx）
“这是比我们在Liberating Technologies公司组装的6马力手臂更完美的设计版本。”西北大学生生物医学工程部研究科学家及教授Richard Weir说道。“构建在Bus总线结构上，它的电子技术更加复杂，而不仅仅是最初设计采用的中心控制器。”Harshbarger补充道，“最终仿生手臂设计与真人手臂的最大不同，它是完全自给自足的，所有的零部件和电源都包含其中，甚至重量也可与人手相媲美——大约7磅重。”
原型II代产品一瞥
在接下来的两年内产品的设计将会进入最后阶段，设计团队将会采用已经在原型上使用过的最好的技术，同时引入原来产品没有的新概念。
原型II设计包含了一种“外来设计”，所有的刺激来源于前臂，与国内解剖学类似，同时“内在手”的刺激部件都安装在手以及手腕上。原型II代的“内在手”手以及手腕的灵活度为18°，每个内在手由定做的8W无刷微型电机来驱动。
原型设计的CAD模型展示了抓握的动作。两种原型
II 设计都具备25°的运动自由性。 “即使满足所有的驱动力，扭距，以及合适的电机，制造出与美国国防高级研究计划署DARPA所希望的与真人手臂一样大小和重量的人造肢仍是一项不小的挑战。”位于美国弗吉尼亚州维里得理克斯堡的新世界联合公司Tom Van Doren说道。“我们必须专注于诸如设计完全符合假手手指的电机控制器。”
工程师用一个10分硬币大小的柔性电路缠绕在手指上，然后加载4A电流。电路板同时安装了一个微处理器，负责所有无刷电机，定位传感器以及动力传感器的数据运算。
配合三支手指，有三台电机，三个控制器，微型转换组建如离合器和球螺杆传动器。在膝关节处，你会发现电机与旋转离合器，安全带驱动器