導語:遠程操縱的可穿戴機械手臂誕生,未來或可輔助殘疾人進行復健運動。智東西8月7日消息,東京的慶應(yīng)義塾大學設(shè)計研究生院近日研發(fā)了一款名為Fusion的機器人背包,它由助理教授Yamen Saraij領(lǐng)導、聯(lián)合東京大學共同研發(fā),旨在探索人們?nèi)绾瓮ㄟ^機械來共同控制一個人的身體。盡管Saraij表示目前這款設(shè)備并不完善,但他認為這個設(shè)備在未來可以用于遠程醫(yī)療和教學。 一、用VR遠程控制機械臂 圖中,與Saraij互動的兩只細長機械臂實際上是由另一個人在遠程控制的,另一名控制者需要佩戴Oculus Rift VR頭盔,通過它,控制者可以和Saraij共享視野,并使用特殊的手持控制器來控制機械臂。Oculus Rift控制器上的不同按鈕可實現(xiàn)不同的手指功能:操作員可以用一個按鈕同時移動每個機器手的小指,中指和中指,而拇指和食指則由不同的按鈕控制。Fusion更像是傳統(tǒng)的機器人和可穿戴設(shè)備的融合:兩條靈活的機械手臂通過背包依附在使用者身上,同時連接在背包上的攝像頭給遠程操縱者提供了良好的視野。 Saraiji與慶應(yīng)義塾大學和東京大學的同事共同研發(fā)的這款機器人背包將在8月份溫哥華舉行的SIGGRAPH計算機圖形與技術(shù)交互大會上展出,目前Fusion除了能做到握手、擊掌等簡單的動作外,還可以輔助使用者抓起各種物體以及協(xié)助操縱者完成各種動作。
事實上,這不是Saraiji第一次研發(fā)依附在人身上的機器人:他和研究人員之前創(chuàng)造了一套名為MetaLimbs的可穿戴機械手臂,佩戴者用腳便可親自控制該設(shè)備,而不需要其他操作者。然而,與他人共同控制自己的機械手臂則是一個完全不同的概念。Saraiji說:“下一步,我們想探索如果有另一個人能從某種意義上依附并控制你的身體,會發(fā)生什么?能否幫助人類進行一些更復雜的工作?” 二、機械臂的構(gòu)造 這款機器人背包內(nèi)配有一臺負責遠程傳輸數(shù)據(jù)的微型電腦,同時,它還連接了一臺微型控制器,這樣才能精確定位機械手臂的位置,并計算需要在機械關(guān)節(jié)上施加多少壓力。每條機械手臂都與背包相連,手臂上的七個關(guān)節(jié)能確保它做出各種靈活的動作。同時,還有一個配有兩個攝像機的頭部與手臂相連,它能提供遠程操作者清晰的視野,當操作者轉(zhuǎn)動他們的頭部時,攝像機也會做出相應(yīng)的動作。這款可穿戴手臂由一個重達21磅的電池供電,可維持機械手臂工作長達一個半小時。
三、機械臂的應(yīng)用 Saraiji表示:“目前,這款設(shè)備仍處于測試階段,但我們期望在未來將它應(yīng)用與多種不同的場景中。例如,醫(yī)生可以通過接觸患者受損的身體以治療他的肌肉并糾正他的運動,進一步了解患者的傷勢。在工業(yè)方面,該技術(shù)可用于培訓工廠的工人,在這些領(lǐng)域中,專家可以用機械臂教授技能,或者從攝像機中指導工人的工作。” 談到開發(fā)這款機械臂的原因,Saraiji說道:“目前我們在使用遠程通信工具進行指導時有一個很常見的問題——觀點脫節(jié)(the disjointed point of view),這導致在遠程協(xié)作時很難做到相互理解。之前有設(shè)備通過分享視角來解決這個問題,但現(xiàn)在我們想更進一步——分享一個人的軀體,讓其他人可以真正依附在測試者身上,與他一起執(zhí)行某項任務(wù),因此我們才設(shè)計了這款背包。” 盡管Saraiji宣稱Fusion機械手臂可用于輔助病人的康復治療,但麻省理工學院的機器人科學家赫爾馬諾·伊戈·克雷布斯(Hermano Igo Krebs)卻認為,這個項目并不適用于康復訓練。但他可以想象它在很多不同的情況下都很有用。例如,協(xié)助外太空的宇航員,或者是一個沒有經(jīng)驗的醫(yī)療護理人員。 Saraiji和他的團隊目前正不斷改進這一機器背包,希望把這個項目變成真正造福于人的產(chǎn)品。在即將到來的溫哥華SIGGRAPH計算機圖形和技術(shù)互動會議上,F(xiàn)usion將得到業(yè)內(nèi)更多專家的關(guān)注,“如何將這一初具雛形的設(shè)計變?yōu)槌墒斓漠a(chǎn)品?”這是Saraiji的團隊下一個重大的挑戰(zhàn)。 原文來自:technologyreview、ACMSIGGRAPH