科幻片剧情已成真 Honda Robotics人类行走辅具日本实地体验

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  第一次工业革命之后,人类生活产生了重大改变,过去以全人力劳动的时代,逐渐加入机械辅助;直到现今,全自动、高效率的机械化生产方式已取代高密集人力,不禁让人想起我们平时所看的科幻电影,如果某天机器发展出高度人工智慧,是否就像电影魔鬼终结者一样?人类受到机器的反扑。但撇开天马行空的幻想,发展出机械化的本质其实就是让人类生活过得更好,拿现今人手一支的智慧型手机来说,集结通讯、相机、记事、运算、娱乐等功能All in one,当然你也可以像以前一样只用手机玩贪食蛇与打电话,真正懂得有效率地运用,才称得上是发挥慧型手机应有的性能。 本文来自军事新闻网/
  Honda是经营相当多元的品牌,从初期的两轮摩托车、到后来发展赛车、打造四轮汽车,现今更跨足航空领域,以研发Asimo机械人闻名的Honda Robotics部门,也是Honda进入人类移动辅助工具的基石。这次我们来到位於日本茂木赛车场的Honda研发中心,主要就是亲身体验Walking Assist与UNI-CUB β这两套移动辅具,体验之后让笔者深感科幻电影的剧情已经成真,究竟详情如何?我们接着看下去!

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  这次的体验场地正好位在茂木赛车场(Twin Ring Motegi)内,拥有丰富馆藏的Honda博物馆也在此处,走进馆中就可看到创办人本田宗一郎的题字梦位於玄关处;本田宗一郎曾表示Honda就是为了实现人类梦想所存在,因此博物馆内除了展示历年经典的Honda赛车之外(实现速度之梦),亦规划机器人研发演进专区(实现科技之梦),网友们如果前往东京郊区旅游,可别错过这处车迷必定朝圣之地。
  Honda自1986年开始,便开始着手机器人的研发,全名为Advanced Step in Innovative Mobility的Asimo便是其代表作,然而Asimo的雏形并非一开始就是拟人化的样貌,而是由双腿发展至增加手臂、躯干到完整的拟人化,并加入愈来愈丰富的动作指令,如今Asimo已能攀爬楼梯、踢球、奔跑甚至与人对话;不过,Asimo研发的目的不仅如此,Honda利用Asimo的技术,进行所谓的人类移动辅具的研究,本次体验的Walking Assist与UNI-CUB β就是最具代表性的产品。
  一开始先从Walking Assist这套装置开始介绍;照片中可以看到,Walking Assist属於穿戴型装置,分成控制/驱动主机、感应器、支架以及腿部固定装置等部位,主机的安装在腰部,看起来就像霹雳腰包一样,本装置的功能简单来说,就是用来辅助行走。
  从这张照片可以看到腿部支架为固定形式,可动式关节就是照片中的圆形部位,在实际装设行走之前,我在想这样的设计会不客气走路起来卡卡的?而整套装置重量约为3公斤,会不客气在行走时造成负担?也是体验时的重点项目。
  俗称霹雳腰包的控制主机也没有太复杂的面板设计,主要就是电源开关、驱动功能切换以及与智慧型手机配对的控制键(手机配对为监测用),主机则内建驱动马达与锂电池,充饱电后连续使用时间约为60分钟。
  其实在2008年,Honda已经推出照片中这套Walking Assist的原型版本,是利用一组鞍具连接关节支架,并用鞋套的方式穿戴於双脚,主要能辅助蹲下、站起、行走等动作,能减轻肌肉与关节的负担,初期Honda便於自家工厂测试使用,能让工厂员工提升工作效率并减少工作伤害;不过,将近6.5公斤的重量以及体积略大是这套辅助工具欲要进化的部分。
  就如Asimo不断地进化,Walking Assist也在2013年推出新一代版本,可以看到照片中这套装置的样貌已经很接近我们这次体验的机型,当时Honda先以医疗机构开始推行试用,测试於需要行走辅助的人士。
  2015年正式推出的Walking Assist量产版本,不仅体积缩小,辅助行走的作动方式也更加细腻,穿戴方式步骤不算复杂,先将主机利用可调整束带固定於腰上,两腿的束带同样调整固定妥当即可,由於我们是第一次使用,因此透过Honda原厂人员协助,不用一分钟的时间就能穿戴完成,其实熟悉流程后,自己穿戴也是可行的。
  从正面看可以发现其实在大腿前方有一个面积较大的固定片,腿部支架也是固定在这个位置,Walking Assist便是利用这个施力点将行走讯号输入至主机,主机内的马达便施与回馈惯性,各位可以想像是一个钟摆作用,因此当右腿往前行走,Walking Assist就以惯性方式带给左腿摆动的辅助力道。
  Walking Assist几乎可对应各种体型,除了刚穿戴完成时,会觉得腰部与腿部束带固定稍紧,不过对於腰上主机的重量倒是没有太明显的感觉,走几步路之后就能习惯这套辅助工具带来的便利性。
  使用心得部分,以我个人的状况来说,我觉得这套辅助装置确实带给我很有感的行走助力;其实我有椎间盘突出而长期腰痛的情形,因此当我坐在椅子上比较久再站起来时,走路就会有腰挺不太直、甚至是腿麻的情形。而在穿上Walking Assist之后,起初感觉最明显的就是走路的脚步轻松了一些,能让人很自然地维持在轻松行走的步调,原厂也刻意安排一段上下楼梯的体验,我觉得很一般状态差异最明显的部分,就是上楼梯时几乎用不太到腰的力量,而在下楼梯时能感觉到膝盖的负担变小,让人有一种年轻十岁的感觉呢。
  这套Walking Assist目前就以专案租赁的方式提供需要的人士使用,月租金约为台币1万元,费用包括装置租金、医疗训练课程与保养维修等,主要对象是行走较不便或是需要复健的人士。其实各国高龄化的现象已是趋势,在未来高龄照护人口不足的情况下,利用机器辅助取代传统人力,也正是文前提到工业革命为人类生活所带来的改变,现今行走辅助装置只是开端,如何将这些设备更加小型化、便利化正是目前的研发目标。
  不知道各位有没有看过动画电影瓦力?其中未来世界的人类几乎不用自己行走,依赖个人移动设备前往各处,而这台UNI-CUB β就是让我产生此联想的开端。将时间回溯至2009年,Honda推出了名为U3-X的个人移动设备(U3-X请参考下图),主要就是利用小型化的单轮移动装置,提供室内或是短距离的代步工具,像是大型企业内部的移动代步,或是大型展览时减轻人们行走的疲累感,正是这款个人移动装置的主要用途。
  照片中可以看到U3-X与UNI-CUB β外型上的差异,世代较新的UNI-CUB β不仅座椅面积加大,底部也加入类似辅助轮的设计,乘坐姿势也比较像是一般坐在椅子上的角度,U3-X则有点像是骑马的姿势。
  座椅后方拉柄为手煞车装置,拉起时下方辅助轮的固定装置才会解除,UNI-CUB β才得以前进;而坐垫面积虽然比起U3-X加大,但还是无法涵盖一般人的臀部面积,不过尾端稍微扬起的设计,实际乘坐时大概就能抓到正确姿势的感觉。
  UNI-CUB β既没有控制器也没有把手,该如何控制前进呢?其实UNI-CUB β内建的平衡装置也来自於Asimo技术,当双脚放在踏板上,此时UNI-CUB β的重心会略微往前,平衡装置就会在此时作动,提供往前进的力量。

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