瑞典的 OPRA Osseointegratio 公司设计了一种手术植入的假肢，目前正处于人体试验阶段。（图片来源：苏黎世联邦理工学院）Robert Riener 在苏黎世联邦理工学院（ETH）感觉运动系统实验室担任教授期间，注意到有必要开发能够更好地应对帮助人们日常生活的挑战的辅助设备。他知道有解决方案，但需要激励开发者迎接挑战。因此，Riener 创建了 Cybathlon，即首届赛博格奥运会，来自世界各地的团队将于 10 月 8 日在苏黎世参加比赛，测试他们的设备在执行日常任务方面的表现。团队将在六个不同的类别中竞争，在由医生、开发人员和技术使用者历时三年精心设计的赛道上挑战他们的辅助设备的极限。迄今已有八十个团队报名参赛。Riener 希望这次活动能强调人机协作的重要性——因此参赛者将被称为“飞行员”而不是“运动员”，以体现辅助技术的作用。“目标是推动技术朝着能够执行日常任务的方向发展。这样，使用该设备的人未来的生活就会得到改善，”Riener 说道。以下是首届赛博格奥运会的部分比赛项目。
脑机接口比赛
一名飞行员在去年的 Cybathlon 彩排中，戴着脑机接口设备玩电子游戏。（图片来源：苏黎世联邦理工学院）一位女士坐在电脑前，头上戴着一个带有几个电极的帽子，电线垂到她身后。她正在玩电子游戏，但不是用手，而是仅凭思想来控制脑机接口系统。在 Cybathlon 比赛中，运动功能完全或严重受损的参赛者将用意念控制赛车电子游戏中的虚拟形象。获胜者将是第一个完成比赛的人，通过操纵虚拟形象越过障碍物并加速冲向终点线。算法将帮助确定哪个团队的接口表现最佳。脑机接口设备是未来让人类用意念控制假肢的关键技术。
功能性电刺激自行车赛
放置在大腿外的电极刺激肌肉，为赛车手在自行车比赛中提供所需的腿部力量。（图片来源：苏黎世联邦理工学院）功能性电刺激
（FES）是一种向瘫痪者肌肉发送电脉冲以触发运动的技术。FES 可以帮助增加肌肉质量、促进血液循环和改善心血管健康。在 Cybathlon 比赛中，瘫痪的自行车赛车手将依靠 FES 完成赛车道上约五圈的骑行，相当于约 2200 英尺——最先到达终点者获胜。电极将向他们的肌肉输送电刺激，使他们有腿部力量来蹬自行车。飞行员实际上可以控制他们输送到肌肉的电流强度，因此平衡速度和耐力是赢得比赛的关键。
通常，电极是放置在人皮肤上的，但有一个团队——克利夫兰先进平台技术中心——将它们手术植入更靠近神经的位置，以便能够触及更多的肌纤维，减少肌肉疲劳并提高精度。克利夫兰团队成员经过二十年的努力开发了植入物——允许瘫痪者站立、抬腿和行走。对于 Cybathlon，他们将把他们的系统应用于自行车骑行。
动力手臂假肢比赛
M.A.S.S. Impact 团队的假肢手臂。（图片来源：苏黎世联邦理工学院）动力手臂假肢比赛将展示完成基本日常任务对 Riener 的重要性。手臂截肢的飞行员需要端着早餐托盘，然后准备一顿饭，例如打开果酱罐、切面包并将黄油涂抹在面包上——这些任务很容易被视为理所当然。在晾衣绳上钉衣服和组装拼图，其中每个拼图块都需要不同的抓握方式，也是这项赛事中的挑战。加拿大西蒙·弗雷泽大学 M.A.S.S. Impact 团队创造的假肢手设计独特，使用传感器和算法来识别抓握模式，用户可以以微小、精确的动作控制仿生手。该系统还生成计算机模型
以随着时间的推移提高功能。去年，组织者举行了 Cybathlon 彩排，Riener 对瑞典的 OPRA Osseointegratio 团队尤其印象深刻，该团队设计了一种手术植入的手，由一个人自愿收缩肌肉来控制。该技术目前正处于人体试验阶段
，该团队的飞行员是首位受体者。
动力腿假肢比赛
设计下肢假肢面临着完全不同的挑战。Riener 希望在 Cybathlon 比赛中看到能够应对不平坦地形的假肢腿，这在过去一直是一个挑战。在腿部假肢比赛中，飞行员将在由横梁、石块、楼梯和斜坡组成的障碍赛道的平行轨道上进行比赛。目前，只有最先进的假肢才能应对这些挑战——许多假肢都很笨重，动力不足。Össur 团队
将带来四种不同的假肢腿参加比赛。Riener 表示，该团队尤其在这一领域取得了惊人的进步。他对他们已上市的电动膝关节假肢尤其印象深刻，因为他说它比许多过去的设备更坚固、更可靠。该团队还将推出一款动力腿假肢，这是电动膝关节的升级版，仍处于原型阶段；它使用电动关节来帮助实现自然的步态。
动力外骨骼比赛
（图片来源：苏黎世联邦理工学院）外骨骼穿戴在腿部，帮助瘫痪者行走甚至爬楼梯。虽然它们已被医院的理疗师用于改善瘫痪者腿部患者的健康状况，但 Riener 表示许多设计仍然笨重，日常使用困难。全球约有六家公司在外骨骼市场上有产品，世界各地的研究实验室也在开发更多原型。Cybathlon 外骨骼比赛将包括对于使用这项技术的人来说特别困难的任务，例如跨过石块和爬坡。“通过这些挑战，我们希望能看到更逼真、活动性更强的外骨骼，”Riener 说道。
动力轮椅比赛
（图片来源：苏黎世联邦理工学院）轮椅使用者会遇到其他人可能认为理所当然的挑战。Riener 对动力轮椅的演变感到兴奋，它们变得更小、功能更强——在某些情况下甚至可以爬楼梯。“在 Cybathlon 比赛中，他们需要能够进入桌子下方、爬上陡坡、开门再关上，然后爬下陡坡，”Riener 说道。Scewo
，一个来自苏黎世联邦理工学院的团队，开发了一种轮椅，它像赛格威一样在两个轮子上保持平衡，并可以使用链条爬上楼梯或陡坡。虽然一些团队展示的是已经上市的技术，但 Riener 对专门为 Cybathlon 从头开始创造的新创新尤为兴奋。“能够接触到广大受众来讨论与残疾人相关的问题，这令人兴奋，”他说道。
