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擴增實境為UI介面機器人,可幫助嚴重運動障礙者

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科技產業資訊室 - 謝威翔 發表於 2019年3月28日

圖、擴增實境為UI介面機器人,可幫助嚴重運動障礙者
 
嚴重運動障礙的患者未來能透過擴增實境(VR)界面操作機器人,來幫助自己進食並執行日常的個人照護工作,例如抓癢和塗抹潤膚乳。用這種以Web的界面來顯示環境的「機器人視角」(robot’s eye view),能利用機器幫助使用者和世界互動,這項喬治亞理工學院和埃默里大學的的研究成果發表於PLOS ONE期刊上。
 
對於沒有操作過複雜機器人經驗的人,這種容易操作的設計可以幫助他們,參與這項研究的使用者利用標準輔助電腦存取技術-例如眼動儀和頭部跟踪器-來與機器人界面進行互動,來控制他們的個人電腦。
 
該論文描述了兩項研究,在他們的第一項研究中,為一組15名嚴重運動障礙的參與者提供了PR2移動式機械人,帶有輪子、20個自由度、兩隻手臂和一個頭部,能夠拿起水瓶、毛巾、梳子等物體。參與者使用他們自己的輔助設備操作滑鼠來執行個人護理任務,有80%的參與者能夠操縱機器人拿起一個水瓶並將其帶到人體模型的口中。這項研究結果指出患有嚴重運動缺陷的人可以利用機器代理人(robotic body surrogates)來改善他們的生活品質。與健全人士相比,機器人的能力有限,但是參與者能夠有效地執行任務,並且在臨床評估表現出改進。
 
在第二項研究中,研究人員提供了PR2和操作系統,給一名加州男子Henry Evans,Evans自2011年以來一直幫助喬治亞理工學院進行研究和改進機器人系統。Evans在中風後對自己身體控制非常有限,在他的家測試中機器人的7天內,不僅完成了任務,而且還設計了新的用途,能同時操作兩個機器人手臂- 一隻手臂控制毛巾,另一隻手用刷子。
 
Evans認為這個系統使他能夠在中風後獨立與環境互動。研究人員認為Evans發現使用機器人的新方法非常重要,因為現今許多可用的輔助技術都是為固定目的而設計。這結果表示本系統能提供使用者的應用非常廣泛,只需要使用非常直觀的圖像化使用者介面,使用者本身只要進行小的頭部運動就能控制,無需冗長的訓練課程。
 
雖然研究結果證明了此系統十分有用,但仍有許多地方需要進行改進。例如現有系統很慢,PR2的成本和尺寸需要大幅降低才可能商業化,另外還有錯誤的使用方法可能會令使用者退化或危險。(819字;圖1)


參考資料:
Seeing through a Robot’s Eyes Helps Those with Profound Motor Impairments. Georgia Institute of Technology,2019/3/15
In-home and remote use of robotic body surrogates by people with profound motor deficits. PLOS ONE,2019/3/15


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