人口老龄化日益凸显出辅助技术在我们的医疗保健系统和家庭环境中的需求。此外，运动和感觉障碍的医疗条件也需要技术来使患者恢复活动能力。事实上，已经开发了几种设备和机器人来应对这些挑战。然而，这些技术过多，用户操作起来很麻烦，主要是因为它们的设计没有目标人群的参与。归根结底，由于与高迭代成本、不适和缺乏感官反馈相关的可用性差，此类设备的放弃率一直很高。作为机器人专家和工程师，我们不仅应该考虑技术方面，还应该考虑研究的人性方面。这可以通过将用户与设备集成化设计，并通过解决身体残疾人士在现实世界中遇到的障碍来实现。

在本期 Science Robotics 中，我们重点介绍了以最终用户为中心，重点关注辅助和康复机器人的最新发展。对于所有机器人外骨骼和假肢来说，一个理想的目标是在人与机器之间创建一个无缝的界面，也许是共生关系，以便优化机器人的功能，为用户实现最大利益。因此，Brown 等人的 Focus 文章。总结了最近举行的 2023 年世界触觉大会的研讨会，其中一个由研究人员和假肢用户组成的小组讨论了截肢者现实需求以及他们参与假肢装置设计和开发的重要性。

从技术角度来看，实现人与机器共生关系的愿景需要克服几个主要且经常相互冲突的挑战。接口两侧的功耗应降至最低，以减轻用户的新陈代谢负担并延长机器人的运行时间。致动器和力传递机构应该是轻巧的、节能的，并且与人类的自然生物力学兼容。Park等人演示了柔软的外骨骼套装如何通过辅助自然髋关节外展力矩来降低步行的代谢成本并影响平衡。

肌电图 （EMG） 和其他生物电位传感方法已被证明可用于监测身体的运动输出信号，这些信号由多个神经网络控制，确保对四肢进行稳定和自适应的反馈控制。使用这些自然运动输出信号直接控制假肢，利用了人体神经控制系统的复杂性，并导致整体上更稳定和协同的行为。弗莱明等人的一项研究。展示了肌电图控制的踝关节假体在受到预期扰动时如何影响参与者的姿势控制策略。假体提高了胫骨截肢者减少跌倒和代偿步骤的能力，最终保持了姿势稳定性。这种方法展示了肌电图控制假体在神经肌肉协调方面的潜力，并可能在改善截肢者的生活质量方面发挥重要作用。

我们对触觉和疼痛的感知是日常生活的基础，但这种感觉通常被认为是理所当然的，直到它因截肢或瘫痪而消失。对于非截肢者来说看似微不足道的任务，例如行走和保持平衡的姿势，对截肢者来说是一个重大挑战，因为缺乏感觉反馈，并且在与环境互动时需要增加认知努力。在另一项研究中，Kim等人展示了植入神经袖带电极恢复的下肢截肢者的足底感觉如何改善步态对称性和稳定性、速度感知和运动适应。这项研究证明了靶向躯体感觉的神经假体如何在增加活动能力和潜在降低跌倒风险方面发挥重要作用。尽管在截肢后恢复感觉反馈通道方面取得了巨大进展，但在赋予机电一体化系统接触、扭矩和运动传感器方面仍然存在一个关键差距，这些传感器可以与人体肢体中存在的密集和分布的感觉神经相媲美。

另一个关键挑战是实现人机和机器人控制系统之间的协同作用，以确保安全、直观和可靠的行为。正如本期特刊的多篇论文所证明的那样，通过植入式和可穿戴式机器接口连接人与机器具有巨大的潜力。在人工智能的支持下，机器人现在能够自主执行复杂的操作任务。将自主性纳入机器界面范式的机会令人振奋。

事实上，一些小组已经开始在这一领域开展工作，特别是在脑机接口控制的轮椅导航方面。然而，自主的真正力量在于处理真正复杂动作的规划和控制，尤其是那些涉及物理交互的动作，例如抓取和操纵物体。这些应用不仅对自主机器，而且对神经假肢设备都具有挑战性。也许通过共享自治，人类和智能机器可以更好地协同工作。安全性是任何人机交互的关键问题，尤其是当机器人自主行动时。因此，对于机器人来说，具有安全意识和人类了解机器人的意图至关重要。如果人类不仅能真正体现机器人的行为，还能体现思想，那么我们就可以设想两者之间的一种共同认知。在这一点上，我们可能会认为人机界面是真正无缝的。