2019-12-03 AI結合長照 輔具機器人的嶄新研發之路

AI結合長照 輔具機器人的嶄新研發之路
AI結合長照 輔具機器人的嶄新研發之路

)穿戴外骨骼輔具舉起重物、離開輔助架跨出的那一霎那,團隊內心的悸動,絕不亞於阿姆斯壯登陸月球跨出的第一步。

 

勞動部舉辦108年「百萬創客擂台競賽」,台灣智慧機械與輔具實驗室(Tai Mecha Lab) 研發的「全身型外骨骼機器人」從眾多優秀的競爭者中脫穎而出。其作品技術突破醫療輔具限制,因應未來長照產業需求,頗具商業潛力。不僅贏得人氣獎,同時也榮獲評選委員百萬冠軍的肯定。頒獎後由林宗正親自示範機器人及機器手臂的運作效果,現場被前往採訪的媒體擠得水洩不通。在鎂光燈閃耀的光榮當下,其實是一段懷抱夢想的寒窗期。

 

不怕我和潮流不一樣─創作研發源起

 

彼時就讀中央大學機械系設計分析組的林宗正觀察到,代工雖興盛,卻是在有訂單保證的情況下進行穩定的量產。國內人口結構高齡化、少子化的問題浮出檯面。如何能在設計中找到「人」的價值,設計出靠近「人」生活輔具的想法,遂在心中萌芽。

 

AI與長照結合的趨勢是當前被認同的主流。在當時,不要說一般民眾鮮有聽聞,就連工學院的老師也感到陌生。因此,當林宗正興沖沖地詢問系上老師,分享關於貼近生活的外骨骼輔具機器人的想法時,基於關愛學生的出發點,老師給建議暫勿躁進。

 

原來,老師們以產業界的實務背景,考量是一時興起的三分鐘熱度,難料是否能符合市場需求。學生目前當以課業為重,冒然投入擔心耽擱了前途,因而婉拒指導的請求。在沒有資金、沒有技術、沒有人脈的情況下,是否就放下夢想,回歸現實呢?

 

創作研發的過程─十年磨一劍

 

學長簡單的一句話,驚醒夢中人:「沒有人帶你?你就google啊!」

 

萬事起頭難,總要有開始。就像林宗正透過素描的方式訓練自己思考─圖像式思考。舉例:畫蜘蛛人,不一味地臨摩抄圖,思考以何種方式表現素描的反光點、蜘蛛人衣服的材質等。將實踐夢想的計畫流程化,分為短、中、長期,就像藉著畫圖的過程釐清目標和步驟。最重要的是要了解自己要的是什麼、掌握核心價值。

 

明白自己專業不足,藉著google搜羅相關資料。做中學、去嘗試,才知道還缺乏什麼需要去補足。有心就有路。當系上老師得知林宗正有這個構想時表示:「你很有熱情和想法!」明確給了一個實踐夢想的機會─廣島大學學術交流專題競賽。利用暑假的時間前往日本交流,以英文簡報發表專題研究內容與結果,林宗正不負眾望獲得學術交流計畫評選第一名。

 

Maker精神:敢作、敢秀

 

2013年的夏天,林宗正透過廣島大學學術交流計畫,在Maker伸展台初試啼聲,勇敢踏上行銷之路,讓市場看見。把握每一個Maker Faire(創客展場)的機會大方展現作品。保持虛心受教的態度,許多箇中高手都是深藏不露的。林宗正就是在勇於秀作品的參展過程中遇見貴人。但為避免患得患失,不預設立場,不執著非在會展中遇見伯樂不可的心態,才能以平常心展現最好的自己。

 

理性面對困難和外界的質疑

 

林宗正以自身走過來的經驗,鼓勵學生多走走、看看,嘗試不同的事物,發掘自己究竟喜歡什麼、想成為什麼。萌生實現夢想的想法,起初雖未能獲得師長的支持,因課業等現實生活壓力,志同道合的同學掛冠而去。每天都有新的問題,每個問題雖未能在當下立即解決,把問題一一記下來,重新整理思路與排序。

 

回想起赴日交流前夕,要準備專題發表、跟老師約meeting、學校的課業,同時新的問題又接續產生中,林宗正被諸多事務纏身到坐困寢室,最後自覺呆坐發慌無濟於事,心理耗損卻對事情的進展毫無助益。要有行動,起身找專家求助。新創的過程雖辛苦,幾乎沒什麼休閒娛樂。但是當認定一件此生不做就會後悔的事,努力去嘗試,哪怕失敗也對得起自己的熱情。

 

不斷自省、觀察環境變化、修正目標、勇敢執行

 

與美國國防部多有合作的Lockheed Martin航太公司先前展示了一款(HULC)的外骨骼機器人軍事輔具,軍人能輕易舉起重物,威猛令人懾服。至終卻未能正式應用於軍中。問題出在為產生強大動能,軍人得負重20~30公斤的電池和機器人系統,且控制系統不夠靈活,未戰鬥前,外骨骼沉重的負荷就已折損軍人體力。

 

林宗正原先也希望研發強大動力的外骨骼輔具機器人,新創一套馬達驅動設備,但發現幾經調整都未能達到理想的穩定性,且造成系統過重。直至一日,聞到燒焦的味道,馬達系統電路爆炸了!原來是系統不穩定造成電流過載,電路板啟動保護機制。此時天人交戰,已經投注四年的時間在其間,難道要就此罷手嗎?

 

壯士斷腕!於是獨自拖著沉重的機器人進行分割手術─系統大改造。

 

「科技始終來自於人性」

 

日前新聞報導到宅沐浴車服務員因職業傷害,折損率高。站在照護第一陣線,舉凡護理人員、照顧服務員、教保員、家庭照顧者等亦為職業傷害的高風險族群。全身型外骨骼機器人廣泛運用在不同層面,為失能者、需長期負重工作者等眾所期盼。百萬冠軍的背後代表著研發蟄伏的努力歷程,難能可貴的是,林宗正從研發的開始就不斷回歸到貼近人性使用的層面。

 

已經跨出了第一步,我們引頸期待著下一步。