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1、未來機器人時代:醫(yī)療救援都將會實現 致力于推動技術革新與進步的全球科技專業(yè)人員組織IEEE(電氣與電子工程師協(xié)會),近期邀請多位專家會員分享了他們在機器人研究領域的最新成果。在這些創(chuàng)新項目中,他們將一系列的技術與機器人結合,設計出可用于救災應急處理、醫(yī)療救護以及生物機械工程等專業(yè)領域的創(chuàng)新機器人?! C器人救生員:更安全的溺水救星 救援機器人EMILY 在酷熱的天氣里,人們喜歡游泳消暑,因此夏季往往是溺水事故的高發(fā)期。據國際救生聯(lián)合會統(tǒng)計,全球每年約有120萬人死于溺水。為了更好地保障游泳人士的安全,IEEE會士、美國德克薩斯州農工
2、大學機器人輔助搜索及救援中心主任羅賓·墨菲博士,正在開發(fā)一款能用于緊急救援的水上滑行機器人EMILY。該機器人是長約4英尺的圓柱體,可以漂浮在水面上,由救生員進行遠程控制。救援機器人EMILY的“游泳”速度比救生員快,能迅速抵達溺水者身邊進行施救。同時,得益于遠程操作,EMILY還能在洪水暴發(fā)時進行搜索和救援。 據墨菲博士分析,“溺水者往往會在水中激烈掙扎,讓救生員難以靠近,甚至威脅救生員的個人安全。我們在設計EMILY的搜救模式時,特地參考了空間關系學理論。這是一門研究人們如何利用空間進行交流的心理學科,探討空間對人的行為、交流與社交互動
3、的影響。由此,我們確保EMILY以更溫和的行為進行施救,讓溺水者允許這個機器人接近,并將他們帶到安全地帶。” 輕便、低能耗的機械骨骼:行動不便者的福音 基于電吸附技術的離合裝置的研究成果,IEEE會員、美國卡內基梅隆大學生物機械工程專業(yè)史蒂夫·科林斯教授研發(fā)出一款能夠幫助殘障或復健期病人提高活動能力的機械外骨骼。這款輕量級、低能耗及高靈活性的機械骨骼,能夠幫助行動不便的人士獨立完成更多簡單的日常任務,例如舉起和搬動較重的物件。這款機械骨骼應用了電吸附技術的離合裝置,它是科林斯教授此前的研發(fā)成果——無動力腳踝外骨骼的升級版。無動力腳踝外骨骼
4、可以幫助佩戴者在步行時減少7%的能量消耗?! 霸跇嬎歼@臺電吸附離合裝置的時候,我們重點考量了如何在低功率的情況下實現能量的轉換。”科林斯教授介紹說,“在義肢和機械骨骼設計中,最困難的是要開發(fā)出能夠真正幫助佩戴者的實用功能。借助電吸附技術,我們成功地將成百上千個獨立控制的輕薄、低耗的小型離合裝置裝配到單個機械骨骼內,這完全顛覆了固有的機械系統(tǒng)設計方式?!薄 ∪斯ぶ悄芩惴ǎ禾岣咄饪剖中g成功率 約翰斯·霍普金斯醫(yī)療的最新研究報告指出,在美國每年有超過25萬的患者因醫(yī)療過失而死亡。這讓醫(yī)療過失致死成為全美排名前三的死亡原因之一。為了提高外科手術的
5、成功率,IEEE會士、華盛頓大學生物機器人技術實驗室主任布萊克·議納福德教授正帶領團隊開展關于Raven機器人的研究。Raven機器人是一款半自動的外科手術機器人,它能夠協(xié)助外科醫(yī)生進行手術,提升操作的靈巧性和精準度,大大減少手術過失發(fā)生的幾率,避免患者在術后產生并發(fā)癥甚至死亡。 議納福德教授介紹道:“我們發(fā)現某些對戰(zhàn)型視頻游戲的角色設計過程中使用的人工智能算法‘行為樹’,能夠很好地轉化為自動化醫(yī)療程序中使用的建模語言。人工智能行為樹有一些應用可以直接使用在Raven機器人的編程中,這為成千上萬的患者帶來了更高精準度、最低創(chuàng)傷性的先進治療手
6、段。” 實際上,不僅在外科手術領域,人工智能還被應用在醫(yī)療領域的其他方面以減輕醫(yī)生的工作負擔。據IEEE會士、南京大學機器學習與數據挖掘研究所(LAMDA)負責人周志華教授介紹,醫(yī)院里的影像科醫(yī)生每天需要看大量的醫(yī)學影像,長時間的精神高度集中會讓人特別疲累,增加診斷失誤的風險。而應用在醫(yī)學影像處理上的人工智能,能幫助醫(yī)生篩查、剔除正常的影像,讓醫(yī)生集中精力觀察可能患有疾患的影像,從而顯著減輕醫(yī)生的日常工作量。周志華認為,“一直以來,主流的人工智能技術都在往減輕人類繁雜重復的勞動方向發(fā)展。未來,人工智能將變得更加智能化、更便于人們日常使用?!?/p>