打造線(xiàn)下版元宇宙！機(jī)器人VR助力遠(yuǎn)程做核酸，登上Science子刊

機(jī)器人VR項(xiàng)目的起步，還要從2020年初席卷全球的新冠肺炎疫情說(shuō)起。

當(dāng)時(shí)，新冠肺炎疫情確診病例不斷上升、醫(yī)護(hù)人員醫(yī)療資源短缺、核酸采樣效率較低、醫(yī)護(hù)人員的感染風(fēng)險(xiǎn)很大。這使得于欣格開(kāi)始思考，能否開(kāi)發(fā)一個(gè)遠(yuǎn)程非接觸式控制采樣機(jī)器人？

核酸采樣機(jī)器人的好處很多，包括降低醫(yī)療成本、緩解感染風(fēng)險(xiǎn)等，鐘南山團(tuán)隊(duì)、清華大學(xué)計(jì)算機(jī)系教授孫富春團(tuán)隊(duì)、南丹麥大學(xué)研究人員等都研發(fā)了智能化的核酸采樣機(jī)器人系統(tǒng)。

但這些利用遙控手柄控制的機(jī)器人，對(duì)醫(yī)護(hù)人員的操作準(zhǔn)確度有很高要求。

于欣格團(tuán)隊(duì)觀察發(fā)現(xiàn)，手術(shù)過(guò)程中，醫(yī)生需通過(guò)屏幕判斷手術(shù)進(jìn)程，去想象有多大的反饋力度，這往往需要臨床經(jīng)驗(yàn)豐富的醫(yī)生才能把控。

那么，能否在醫(yī)生和機(jī)器人之間共享觸覺(jué)，讓機(jī)器人能將現(xiàn)場(chǎng)的觸覺(jué)反饋同步給遠(yuǎn)程的醫(yī)護(hù)人員呢？

將電子皮膚作為無(wú)線(xiàn)人機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用到機(jī)器人VR中的研究項(xiàng)目由此啟動(dòng)。

研究人員提出了一個(gè)設(shè)想，只要“貼上”智能電子皮膚，醫(yī)生遠(yuǎn)程操控機(jī)器人時(shí)，就可以通過(guò)視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)全方位感知，近似于零距離感受手術(shù)過(guò)程，并且這在一定程度上，會(huì)降低手術(shù)機(jī)器人認(rèn)證醫(yī)生的標(biāo)準(zhǔn)。

不過(guò)要將設(shè)想變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，還需跨過(guò)不少難關(guān)。

在機(jī)器人VR項(xiàng)目進(jìn)展中，于欣格團(tuán)隊(duì)遇到的最大問(wèn)題是，機(jī)器人和人體的雙向反饋環(huán)節(jié)。這也是項(xiàng)目進(jìn)展中花費(fèi)時(shí)間最長(zhǎng)的環(huán)節(jié)。

核心難點(diǎn)有兩處：一是電子皮膚捕捉到人體動(dòng)作后，如何將這個(gè)動(dòng)作的指令精準(zhǔn)傳遞給機(jī)器人？二是如何將機(jī)器人獲得的觸覺(jué)精準(zhǔn)反饋給人類(lèi)？

除此之外，機(jī)器人VR研究過(guò)程不僅涉及于欣格團(tuán)隊(duì)擅長(zhǎng)的生物醫(yī)學(xué)工程，還會(huì)涉及材料、電路、力學(xué)優(yōu)化、有線(xiàn)反饋通路、軟件開(kāi)發(fā)及界面優(yōu)化等。

因此，他們聯(lián)合大連理工大學(xué)、清華大學(xué)和中國(guó)電子科技大學(xué)的多位優(yōu)秀人才通力合作，最終在這樣龐大的應(yīng)用工程型項(xiàng)目中取得進(jìn)展。