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生化人大集合 人機合體,另類奧運

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生化人大集合 人機合體,另類奧運

他們比的,不是誰跑得最快、跳得最高,而是誰最能透過科技輔助設備控制身體,處理生活一切大小事。

生化人大集合
人機合體,另類奧運

【文/方正儀】

切麵包、剝開方糖包裝紙、開果醬罐、換燈泡,這些稀鬆平常的動作,對因車禍失去左手肘部以下的Robert Radocy 來說,卻是個難題。但在高科技幫忙下,他有了新的機械手臂,更在10 月初舉行的生化人運動會Cybathlon 中,拿下一面金牌。

Cybathlon可說是仿生界的奧林匹克(BionicsOlympics),參賽選手均為身障人士,他們使用已上市或是實驗室原型的人造義肢、外骨骼、輪椅等輔助科技進行比賽,你會看到選手駕著用肌肉刺激電極裝置的單車競速,還有如電影《阿凡達》一般的腦波控制比賽等。

機器戰警、鋼鐵人這些改造的機械生化人,總是被塑造成英雄角色,這項比賽也是如此?Cybathlon幕後推手、蘇黎世聯邦理工學院(ETHZ)健康科技系主任Robert Riener卻說:「大家都被網路及好萊塢電影給寵壞了,而我們想讓人們看到生活中還存在的困難和挑戰。」

Cybathlon的最終目的,不是讓大家看到目前的科技有多酷炫,而是希望促進身障人士輔助系統的發展和技術交流,鼓勵更多輔助動力科技的開發,以幫助身障人士克服生活上的困難,讓更多人受惠。

■有愛無礙,學界、業界頂尖對決

Cybathlon的誕生,其實源自於2012年一項震驚各界的慈善行動。在摩托車車禍中失去右腿的ZacVawter,用意念控制機械義肢,在短短45分鐘內爬上美國芝加哥威利斯大樓(Willis Tower)103層樓。

這是美國伊利諾州復健中心義肢研究團隊所主持的試驗,使用的是「目標肌肉斷肢神經轉植技術」(Targeted Muscle Reinnervation, TMR),可將截肢部位的神經連結至其他可用肌肉。

看到這則新聞,研究電腦控制工程及輔助機器人的Riener開始思考:實驗室裡研發出的高科技義肢和其他設備,是不是也可以做到這種程度?於是他開始策畫Cybathlon,希望能讓身障人士運用科技的幫助完成生活一切大小事,同時替致力協助身障人士克服日常障礙的科技研發人員創造舞台。

經過4年籌畫,第一屆Cybathlon在10月8日於蘇黎世舉行,來自全球25個國家的66個團隊齊聚於此,其中既有頂尖大學的研究單位,也有世界知名的輔助動力科技製造商,共300位科學家、工程師、技術開發人員及身障選手,為此盛會厲兵秣馬。

大賽參照身障奧運規格,在容納7000多人的體育館舉行,包括6個競速項目:動力下肢義肢競賽(PoweredLeg Prosthesis Race)、動力機械手臂競賽(Powered ArmProsthesis Race)、動力外骨骼競賽(PoweredExoskeletonRace)、功能性電刺激自行車競賽(Functional Electrical Stimulation Bike Race)、腦波控制競賽(Brain-Computer Interface Race),以及動力輪椅競賽(Powered Wheelchair Race),挑戰如何自行處理日常生活中的各種雜務。

雖然上場比賽的都是身障人士,但Cybathlon跟身障奧運並不一樣。「身障奧運的舉辦讓身障人士的運動走進大眾視野之中,但是人們卻往往忽略了他們面對日常生活的掙扎,」右手裝上義肢的參賽者Kevin Evison說。身障奧運追求的是人類自己的表現,運動員只能運用本身的肌肉力量;但Cybathlon則追求科技與創新,上場的選手被稱為「操控者」(pilot),他們使用有動力而且多是剛從實驗室研發出來的輔助裝置,而真正較勁的,則是他們背後的科學家、工程師及技術開發人員。

■仿生科技,讓我們重新奔跑、起舞

例如動力下肢義肢競賽,截肢選手穿上最新的動力義肢,跑步穿越布滿石頭的坑地,還要端著盤子爬樓梯,而不能讓盤子裡的東西掉出來;在動力機械手臂競賽中,做早餐、晾衣服、填表格、玩電流急急棒,誰能在10分鐘內完成最多項任務就獲勝;功能性電刺激自行車競賽中,脊髓損傷選手完全依靠電流刺激腿部肌肉,來完成5圈共750公尺的環形跑道競賽。

最特別的是腦波控制競賽,選手戴上腦波電極帽,讓電腦進行分析和識別,然後利用大腦活動的特定模式,引導螢幕上的虛擬小人進行加速前進、跳過障礙物、翻滾過雷射等動作,完成任務的時間就是最後的成績。這項技術可以被設計來幫助身障人士靠腦部操控游標、輪椅,達到溝通、移動等目的。

奧運格言「更快、更高、更強」(citius, altius, fortius),但對許多身障、甚至全身癱瘓的人而言,他們其實只想要能自己喝水、進食、梳頭、刷牙,自己處理生活大小事。對於使用輔具的人來說,解決日常生活中遇到的困難,比高性能輔具設計有著更大的實際意義。

據世界衛生組織統計,光是輪椅的使用者,全球就有6500萬人,Cybathlon的設計內容盡可能地接近日常工作,就是要證明與促進一件事:人體不應有障礙,有障礙是因為科技還不夠完美。透過競賽展示全球最新的仿生科技,希望能持續創新出更加人性化及智能化的產品,讓身障者再度擁有如同一般人的生活自由。


(本文摘自《30》雜誌2016年11月號《2017年度計畫 找到你的人生黃金比例》

 

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