在位于意大利比薩的圣安娜高等研究學院機械智能研究所人機交互實驗室里,一套外骨骼設備正在接受調(diào)試。研究人員將傳感器固定在實驗人員腿部,屏幕上的曲線隨步伐起伏變化,每一次抬腿、邁步、停頓都會被系統(tǒng)捕捉并轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)。
“外骨骼是人與機器人之間最高程度的共生?!笔グ材雀叩妊芯繉W院教授安東尼奧·弗里索利說,與傳統(tǒng)工業(yè)機器人不同,外骨骼貼合人的身體,與人的動作同步,“它必須適應人體,讓使用者感到安全、舒適”。在他看來,機器人不是為了替代人,而應幫助人類改善生活質(zhì)量、提高工作安全性,并在健康、康復和養(yǎng)老領域發(fā)揮更大作用。
機械智能研究所研究人員克里斯蒂安·卡馬爾德拉介紹說,該所的人機交互實驗室長期開展康復機器人、可穿戴機器人、外骨骼、觸覺反饋和遠程操作研究,并針對不同康復需求開發(fā)設備。
在實驗室里,卡馬爾德拉展示了一套手部外骨骼設備?;颊呖蓪⑺┐髟谑植浚糜趲邮种笍堥_和閉合。研究人員還將其與功能游戲結(jié)合,患者在屏幕上玩類似彈球的游戲,手部外骨骼隨游戲進程帶動手指動作,從而完成康復訓練。
卡馬爾德拉說,中風患者在康復早期通常需要大量重復性手部訓練,這套設備可根據(jù)恢復階段采用不同模式,在被動模式下按照預設范圍帶動手指運動,在輔助模式下配合患者主動發(fā)力提供支撐。設備需在理療師監(jiān)督下使用。
他表示,這類手部外骨骼設備仍在研發(fā)和測試中,團隊準備將其送往羅馬一家醫(yī)院開展臨床試驗。實驗室還開發(fā)了腕部康復平臺和臨床康復效果預測工具,通過患者信息和設備采集的運動數(shù)據(jù),預測患者運動能力恢復情況。
圣安娜高等研究學院的衍生企業(yè)——意大利可穿戴機器人公司開發(fā)了面向中風后患者運動康復的設備,顯示了可穿戴機器人從高校實驗室走向臨床康復場景的轉(zhuǎn)化路徑。人機交互實驗室還研發(fā)有助于職業(yè)健康和安全的外骨骼,這類設備可支撐上肢或背部,幫助工人在長時間抬舉、彎腰、搬運等場景中減輕負擔。
一臺外骨骼設備是否有價值,不僅在于能提供多大力量,還取決于是否輕便、舒適、安全,是否能理解不同使用者的動作習慣,并在真實環(huán)境中穩(wěn)定工作。
圣安娜高等研究學院與中國高校的合作由來已久。2008年,該機構(gòu)與重慶大學合作成立比薩孔子學院,推動漢語教學和中國文化交流。弗里索利回憶,正是從那時起,他開始學習中文。如今,他擔任比薩孔子學院意方院長。
談及未來與中國的交流合作,弗里索利說,中國在機器人產(chǎn)業(yè)鏈、系統(tǒng)集成、人工智能應用和場景落地方面發(fā)展迅速,擁有活躍的創(chuàng)新生態(tài)和豐富需求。他希望未來能與中國高校、科研機構(gòu)和企業(yè)在康復機器人、外骨骼、具身機器人等方向加強合作。
弗里索利認為,人工智能和機器人帶來的技術(shù)革命不可能由某一個國家獨自推動,而是需要各國攜手合作。未來,隨著更多科研人員、學生和企業(yè)參與其中,機器人技術(shù)有望通過國際合作更好地服務于人類的健康、工作和生活。
(責任編輯:劉芃)