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科技日报 2010 年 10 月 1 日 星期 五
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RIBA - G" k' k; H% [
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Kompa
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Tamer / L* `- S4 O$ R% l% f6 g8 v
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Taizo " g Y& M9 T- j5 H8 x% M& {) R
4 I% G, \) x3 Q. e. a$ x! H 它们都是机器人。有的和蔼可亲，有的憨态可掬，有的力大无穷，有的精巧灵活。形态各异的外表下，藏着的都是一颗“助人为乐”的心。这就是《大众科学》杂志网站介绍的几款目前正在研发中、不久的将来就会上岗为我们服务的“助人”机器人。
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1.RIBA——互动式人体辅助机器人
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出生地：日本理化研究所0 j4 Z, U+ ]7 B6 I* u
9 y% h6 _* ?9 K8 \1 R% O T9 s5 J 职业：勤务员，帮助体弱病虚的人自己行走、坐下或者站立。
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存在理由： 到2030年，仅在美国，65岁以上的人口数量就将达到7100万。RIBA是唯一被设计来用其孔武有力的手臂带着这些行动不便的人四处活动的机器人。% d- r* X3 u& r7 [
/ U" j, W$ }% ?; A# o. D9 [ 工作方式：RIBA的胳臂上埋植了一个强力发动机，外加454个传感器，这使它臂力非凡，抱起一个50公斤重的人走动不在话下。发明人向井敏治和同事希望通过进一步改进，明年在日本的护理机构对RIBA进行测试时，它的功力还能够大增。为了给被护理的人一个更加舒适松软的怀抱，有着金属骨骼的RIBA特意“穿”上了一层聚氨酯泡沫做的皮肤。并且，这个机器人勤务员还有辨别人的面容和声音的本领，当它听到“RIBA，请帮我离开沙发”的指令时，就会照章办事。. k$ K! |5 a) }8 k4 A: @0 c
4 u) q+ P" ?. \( Z. O 预计上岗时间：2011年) A" Y2 z( X& _
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2. PerMMA——唯一拥有机械臂的轮椅
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出生地：美国匹兹堡大学' O" e" o/ M/ z, ?! g7 M
3 I8 A- O% i* I6 }" C 职业：护士，负责运送脊椎损伤患者并帮助他们进食。( U, S2 I/ {- M
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存在理由：今天的美国有430万人离不开轮椅，但却很少有轮椅符合那些身体残障人士的需求。7 I# E& L$ [6 k
_4 y% {* v6 z; @/ l 工作方式：罗里·库珀因一次自行车意外事故受伤而导致身体部分瘫痪，此后的生活中，他亲身感受到了传统轮椅的局限性。虽然他的手臂仍然行动自如，但他遇见的很多其他残障人士都丧失了上肢活动功能，因此，他决定为他们设计一个更好的轮椅，于是拥有两个机械手臂的PerMMA（个人移动性和操纵设备）诞生了。用户可以根据自己的活动能力，通过触摸面板、麦克风或者操纵杆来控制PerMMA，从而轻松地处理日常事务，比如烹饪、穿衣和购物等。目前PerMMA的每个机械臂可以支撑2.24公斤的重量，但库珀希望经过他的改造，将来PerMMA能够举起56公斤重的东西，至于从烤箱中取出烤好的火鸡，或者从炉火上端起一锅意大利面，都是小菜一碟。
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预计上岗时间：2020年
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3. Kompa——老年人的个人助理
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出生地：法国Robosoft公司3 Q) y( E9 R3 }* |( l3 C& C6 R0 W
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职业：个人护理员，提醒老年人按时吃药，并在需要的时候请求帮助。
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: q. A+ Y5 ~3 I, J/ O4 p, _. b 存在理由： 这是一个无需掌握复杂技术即可简单操作的机器人。
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; \$ d) H8 b0 W, j! e2 m# w5 U 工作方式：Kompa的最大特点是拥有适合老年人使用的界面，并且个性和蔼可亲。它还有一个过人之处就是会“上网”，当告诉Kompa你感觉不舒服时，它会体贴地询问“哪里痛”，然后通过电子邮件将你的症状告诉医生。Kompa会记录购物清单，建立视频会议方便医生问诊，还能拨打911。在家中走动时，它懂得避开楼梯，也知道什么时候该去给自己充电。虽然Kompa主要依靠声控来操作，但它也随身托着一个带有简单图标的触摸屏。用户还可以选择是否让它装上手臂。Robosoft公司首席执行官文森特迪普尔凯正在推广一个名叫RobuBox-Kompa的开源版本，各开发厂商可以自行设计机器人所使用的软件。7 _" f9 ]' m5 p4 A
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预计上岗时间：2011年2 h0 f1 Y, Y k0 ]
1 r' T! z; K. s- f: t 4. HERB——最麻利、最能干的机器人仆人& Y/ u$ J$ T, c2 M/ l
- _- ~& S4 c N/ D& V4 }& H4 P 出生地：位于美国匹兹堡的英特尔实验室和卡内基—梅隆大学+ C; k! d' R& B4 d) l
' Y- i9 R7 T) a7 q4 {# k 职业：管家，帮助处理家务。
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存在理由：谁不需要一个可靠的、能胜任的帮手来干家务活呢？在英特尔公司高级研究员悉达多·斯里尼瓦萨眼中，HERB可是世界上现有的技术最先进的个人机器人。
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工作方式：HERB有一个时髦的代步工具“赛格威”（Segway）,这个稳稳当当的两轮小车让HERB行动自如，用一只“手”端来马丁尼酒也不会洒在托盘上半滴。它也很聪明，会用自己的图像识别软件来分辨物体，如果你想要一杯汽水，它不会送来果汁。HERB还能够模仿人类，学着主人的样子收拾东西。研究小组正在完善它的软件程序，让它在拥挤混乱的空间里不至于磕碰到其他物体上，并且他们还打算给HERB装上另一只手臂，这样它就可以从洗碗机中取出碗碟，还能折叠衣物甚至大尺寸的床单。3 z0 |' s5 e" m; M2 X' z
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预计上岗时间：2025年
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! C0 l/ ^6 r8 M1 A& D* n! O+ g 5. Tamer——有助于缓解焦虑情绪的“触摸治疗师”
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出生地：加拿大英属哥伦比亚大学
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职业：儿童心理临床医生，安抚患儿的焦虑情绪。
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7 O+ w6 b. y, ]; O 存在理由：有数据显示，在9岁到17岁的青少年中，大约13%的人患有程度不一的焦虑症。
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2 C! j6 J# b7 }2 s/ \2 ~' ` 工作方式：外形如同一只毛茸茸兔子的Tamer不仅是孩子们喜爱的玩伴，更是一个称职的医生，它可以帮助处于压力和焦虑状态下的儿童平复情绪。如果连接在患病儿童身上的传感器检测到他们出现心率加快或者指尖出汗等压力增大的症状，Tamer就会摆动自己的身躯，帮助孩子意识到这些变化，这是控制他们焦虑情绪的一个关键步骤。Tamer体内装有压力传感器和加速度计，因此对触摸很敏感，并且会作出回应，当猛烈地刺它时，它的耳朵马上变得僵硬；但如果轻轻地抚触它，两只耳朵又会立刻柔软下来，同时发出咕噜咕噜的声音。“没有其他人使用可触摸的、会表达感情的机器人来治疗焦虑症。”发明人卡伦·麦凯琳说。她准备今年夏天开始测试Tamer的“行医资格”，并希望能为患有焦虑症的孩子提供24小时不间断的舒适治疗。! X9 V3 H: ~" `. o% {+ H% B
, w3 H+ G S0 B C 预计上岗时间：2014年
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6. Cyclops——检测人造眼功能的机器人“替身”
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% ?6 }" K2 j# T6 k# N- a% ^ 出生地： 加州理工学院 & v) i; d/ e# C8 w
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职业：人类的“盲人替身”，模拟盲人植入人造视网膜后的视觉体验。
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存在理由：大多数视力植入设备仍然过于粗糙，不适于人体测试。% N" p; B" |2 [% V+ ?6 A2 ^
$ J& p. a2 ?& t( Z: ], h" v# s 工作方式：价值2万美元的四轮机器人Cyclops是世界上首个为视障人士打造的“替身”，研究人员可以利用它来测试和改进人造眼的图像处理软件，而无需真人实验。如果患者植入人造眼后能够看到某个景象，Cyclops也可以通过头部的遥控摄像机旋转捕捉到同一画面。假若它不能区分楼梯间和壁炉之间的差别，研究人员就知道软件的运算法则需要改进了。2 r% x6 D+ @$ t
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预计上岗时间：2010年
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2 r. [0 ?# T( A+ s/ x. | 7. RISER——互动式感官体验和康复治疗机器人2 _9 k- ]/ h- P
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出生地： 加拿大英属哥伦比亚大学
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5 c0 I6 `; Q4 N9 ^- f3 o x9 t: m 职业：康复理疗助手，采用一种让人身临其境的训练方式协助患者身体复原。1 m0 Y) i+ k; R# R* I
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存在理由：目前训练中风患者重获平衡功能的物理康复治疗设备需要患者有足够的力量自己站立，而这却让他们面临着更多摔倒和受伤的风险。, R9 U1 m0 _1 Y* k r! g( U
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工作方式：RISER是唯一可以模拟多种不稳定环境同时完全支撑住病人身体，帮助中风患者重新获得平衡感的康复治疗辅助系统。病人脚踏平衡板，背靠支架，站在一个可以朝6个方向移动的平台上。戴上一副能够与平台同步工作的虚拟现实的眼镜，病人就可以在引导下体验不同的模拟场景，比如搭乘上行的自动扶梯或者玩帆板运动，并通过逐步尝试更具挑战性的平衡动作，来加速康复进程。3 C* g% D& Q9 p$ P0 ]. }4 `
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RISER的平台也是了解人体平衡时的神经生物学的一个有力研究工具。当病人站在平台上，体验着从前经历过的骑乘感受时，连接在其头皮上的电极可帮助科学家深入了解大脑的不同区域是怎样响应这种体验的。
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$ a }, }2 S0 U) b. V1 \# I 预计上岗时间：2015年6 M( F9 F3 D: k; G' G. J/ C
4 Q& m5 b7 t4 v. E 8. Raven2——协助两位外科医生同时手术的机器人+ |0 T8 d5 z& \) |2 S! z' W" b
: Y, L/ i3 G8 a; z 出生地：美国华盛顿大学和加州大学圣克鲁兹分校
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职业：远程外科医生，紧急情况下实施救治手术。
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: g# ?' o7 u5 U 存在理由：受伤的士兵、灾难的幸存者以及居住在偏远地区的人们很少能够得到顶级外科医生和医疗中心的救治。“如果你身边有个一辈子只做过一次手术的医生，还有位从世界上某个地方赶来但还远在半道上的专家，你选择谁？”在发明人雅各布·罗森看来，答案不言而喻。
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0 E' J0 u% x. m+ _9 Y4 m 工作方式：不要被Raven2伸出4只胳膊“舞刀弄枪”的样子吓坏了，它可是首个能让两位外科医生同时为病人实施远程手术的设备。比如，一位医生可以坐在位于洛杉矶的控制台，通过电脑屏幕观察自己用操作杆控制机器人的手臂灵巧地切入躺在北达科他州手术台上的病人体内；与此同时，另一位医生则在纽约的控制台操作第二套机器手。不用担心4只机器手会在空中“打架”，罗森设计的软件能够让它们配合得天衣无缝。
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* ~. P. r7 J& \8 M# F! `3 K4 X" J6 W 预计上岗时间：2013年
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/ t( J' a1 J( W8 c/ y 9. Cardioarm——最擅长隐藏形迹的心外科手术辅助机器人
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/ |& H( d+ m1 N1 Y/ m' @4 t9 B 出生地：美国Cardiorobotics公司和卡内基—梅隆大学0 D- c3 ]' L2 m. p4 i. ^) I, q
4 i" a3 O4 @4 ?0 P 职业： 外科手术助理，开展微创心脏手术。 m8 c7 Q8 @( [# ^# w: H
# q# R6 D O0 ^6 j$ M 存在理由：传统的心脏外科手术往往需要打开病人胸腔，破坏胸骨并撑开肋骨，术后康复时间长达几个月。' B i2 D' s! \
) w7 {6 {) H' f0 c- G7 S 工作方式：这个心外科手术蛇形“助手”只有1厘米长，重量不过85克。身材小巧的Cardioarm身手可不简单，马达开动以后，它的关节可以做102度的自由扭动，灵巧地在器官周围、肠道、支气管道和其他内窥镜手术使用的通道中游走穿行。其无与伦比的灵活性和头部的微型照相机使医生能够很容易地用操纵杆远程指挥它前进的方向。今年2月，Cardioarm进行了一次微创诊治。如果没有它的参与，那位病人就需要接受开胸手术，得花好几个月时间才能复原。
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预计上岗时间：2012年. n @5 P3 t8 k' D' ^# u
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10. Taizo——健身导师4 v+ X) V- @" l
9 F# r& ?2 b& w; C! m+ z 出生地：日本国立产业技术综合研究所6 r/ |6 i3 v1 i8 ^- [% ]$ A
' P5 g' l( c) k1 H; g5 U R3 U 职业：健身教练，为老年人提供私人指导。
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! n# y8 ?* m, ^" w) v4 c1 h$ h 存在理由：锻炼身体有助于老人延年益寿，但他们的锻炼方式和强度需要合格的健身教练给予指导。
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7 U1 k( h* [6 K' ?+ O 工作方式：大约0.6米高的机器人Taizo看起来更像个迷你雪人，而不是私人健身教练。不过，它全身有26处关节，运动起来灵活性可不亚于瑜伽大师。在日本，Taizo能够帮助教授一些简单的健身课程，为了方便学员练习，大部分动作坐在椅子上就可以完成。Taizo现在已经掌握了全套30个练习动作，它能将手臂拉得很开，而且能弯腰碰到自己的脚趾。特制的马达使它可以慢速、有系统地运动，让学员易于模仿，避免肌肉拉伤。虽然Taizo身体强健，但它也不是不知疲倦的，在整整两个小时的练习过后，它也需要充电补充精力。开发这款机器人的日本General Robotix公司打算从今年8月开始以1万美元的价格出售其框架，供科学家研究之用。/ _. I% d) j# H' Y& F' [
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预计上岗时间：2011年
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4 Q: u( Q: m+ S5 C- n$ P' y, j4 V （陈丹） |
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发表于 2010-10-2 14:16:06