城大HMI遙控機械人 協助採樣減染疫風險

2022-03-03 11:38

新冠變種病毒Omicron傳染力強,增加醫護人員的感染風險。城市大學研究團隊,早前開發了一套人機介面操作(HMI)系統,透過佩戴系統與虛擬現實(VR)眼鏡,可遙控機械人模仿人體動作,有助醫護人員遙距採集咽喉拭子樣本作新冠病毒測試,以及照顧患者等,減低染疫風險。負責研究的教授于欣格期望,系統能應用到社會各層面,提升社會效益。

于欣格表示,電子皮膚內有傳感器,可向使用者提供觸覺反饋,調控使用者的動作及力度。 城大提供
于欣格表示,電子皮膚內有傳感器,可向使用者提供觸覺反饋,調控使用者的動作及力度。 城大提供

本報記者

HMI系統主要功能是將使用者與機械人或電腦連結起來,但以往系統運用的機械較笨重、欠靈活性並沒有動作反饋,難以用於處理複雜任務。城大生物醫學工程團隊,開發出一套名為RoboticVR的嶄新HMI系統,當使用者將柔性電子皮膚穿戴在身上時,內設的傳感器可準確感測到人體的微細動作,轉化為電子訊號,無綫傳送給機械人,從而遙控機械人模仿使用者動作。

同時,機械人的壓力傳感器,會送回反饋信號,令電子皮膚內設的驅動器發出震動強度,為使用者提供觸覺反饋,有助精確遙控和調節機械人。


傳感器觸覺反饋

負責帶領研究的生物醫學工程學系副教授于欣格表示,新系統採用的物料可拉伸,能長時間牢固地緊貼於人體皮膚甚至全身。

此外,系統可同時提供觸覺和視覺反饋系統,為使用者提供沉浸式體驗,從而遙控機械人執行複雜任務,「例如醫生可以遙控機械人精確進行手術,醫護人員則可以遙控機械人去照顧傳染病患者及為病人採集生物樣本,減低與患者近距離接觸的醫護人員的被感染風險。」

使用者貼上電子皮膚後,可遙控機械人去模仿其動作,能完成採集咽喉拭子樣本等任務。 城大提供
使用者貼上電子皮膚後,可遙控機械人去模仿其動作,能完成採集咽喉拭子樣本等任務。 城大提供


助精確進行手術

研究團隊亦進行了實驗,驗證系統能遙控機械人完成複雜任務,例如遙控機械臂為其他人採集咽喉拭子樣本作新冠病毒測試,遙控人形機械人照顧患者及清潔房間等。有關研究成果已刊登於學術期刊《科學進展》,目前團隊正開發更先進的系統,希望能夠遙控機械人作鼻咽拭子採樣。


研發用於無人車

于欣格相信,新系統將來可實際應用到各行各業之中,「例如,系統可以遙控各種機器如無人車,也能控制機械人去搬運重物,傷健人士也可做到。」

他又期望新系統未來能將人類無綫連接到元宇宙中的機械人或虛擬人物。


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