EMS體外沖擊波:怎樣打造醫(yī)療機器人大白

昨晚，英途君剛看完迪斯尼的動畫片《超能陸戰(zhàn)隊》，就迫不及待推薦給朋友了。

　　片子里的人類角色全是極客、科學家（除了卡斯阿姨），是許多未來科技的超炫預覽，譬如萌到融化全球的大白——三大科技產業(yè)的集合體：移動醫(yī)療、機器人制造和人工智能——是英途君目前對移動醫(yī)療大健康未來的最好期待和想象了。

　　如果對移動醫(yī)療和大健康的未來還很難理解，這個片子不失為一個可愛的“教材”。

　　從一個技術宅的角度看，迪士尼最新的動畫電影《超能陸戰(zhàn)隊》切中了美國科技界兩個熱點：機器人和醫(yī)療健康領域。這兩個市場在中國科技領域也是大熱，一個預估在2020年將達到10萬億，一個則是8萬億。大白不僅完美，而且已接近實現。接下來，就告訴你怎么造。

　　首先簡單剖析下大白——氣球外殼，碳纖維的骨骼，可愛的外觀設計，具備語音識別和人體體征掃描的能力，這些都是非常合理又主流的設計。大白是三大科技產業(yè)的集合體：移動醫(yī)療、機器人制造和人工智能。

　　1移動醫(yī)療/mHealth

　　現在大家比較通常的叫法是mHealth。美國在2010年的移動醫(yī)療峰會上，對mHealth下了一個定義——通過移動設備提供醫(yī)療服務。這樣一想，會移動的機器人大白，確實符合這個定義。

　　移動醫(yī)療英文最初的全稱是“Emerging mobile communication and networktechnologies for healthcare”，翻譯過來就是“醫(yī)療保健行業(yè)新興移動通信與網絡技術”。所以移動醫(yī)療的興起，一開始的根本原因是通信與網絡技術的發(fā)展與普及，成本的下降、設備的普及，特別是智能手機的大量部署，才有了移動醫(yī)療的爆發(fā)。目前移動醫(yī)療還處在通信技術紅利的發(fā)展中期。

　　按邏輯來說，移動設備的普及，促成了移動醫(yī)療產業(yè)。那么機器人產業(yè)是否成熟，就是大白何時造出的指標了。那么筆者可以自信的告訴你，大白確實距離我們不遠了。一個24小時陪伴左右的醫(yī)生護士是成本極高的，但是由機器人健康助手來代替，成本確實會降至不可思議的低。

　　美國和日本都正在做，并且各有自己制造醫(yī)療機器人的特色。

　　2美日醫(yī)療機器人案例

　　美國

　　Intouch Health——老牌移動醫(yī)療公司，實現了美國1萬個社區(qū)與診所的互聯。他們的戰(zhàn)略投資方美國頂級機器人公司iRobot一手為Intouch Health打造了機器人系列，他們稱之為——遠程醫(yī)療機器人。

　　這些機器人可以在社區(qū)醫(yī)院、患者家、病房等地方發(fā)揮醫(yī)生替身的作用。一個醫(yī)生遠程控制機器人，就能夠長期跟蹤一個患者的生活，監(jiān)督其生活習慣，為其提供更為徹底的療程。

　　另外，排名全美前五的醫(yī)療機構Digital Health也在制造自己的遠程醫(yī)療機器人。

　　美國陸軍——美國陸軍的遠距離醫(yī)學與先進技術研究中心委托馬薩諸塞州的機器人公司VECNA研發(fā)了一種自動化戰(zhàn)地救護技術，最終演變成了戰(zhàn)地協助撤退機器人（BEAR），來實現救護、轉運傷員等整套戰(zhàn)地救護功能。

　　日本

　　Twendy-One——日本早稻田大學發(fā)明的機器人，和Intouch Health的遠程醫(yī)療方向不同，twendy-one最重要的目標就是模擬人類護工。這款機器人的手部極力模仿人類，在最初的演示里已經可以撿起習慣、擠番茄醬，預計在2015年投入使用，用來照顧老人和病人。缺憾是定價昂貴——在3000萬日元左右。

　　豐田——2011年發(fā)布了4種應用在醫(yī)療護理領域的機器人，用于幫助由于下肢癱瘓等而行動不便的人行走，包括“獨立行走助手”、“行走練習助手”、“平衡練習助手”、“幫助移乘助手”。豐田專務董事井上洋一說：“隨著少子和老齡化的加劇，用于護理與醫(yī)療的助手機器人會越來越重要”。

　　安川——2014年發(fā)布了康復機器人，輔助患者進行肢體康復。不過他們的產品，更多的是原有康復器材的自動化改型，更符合人體工學，更提高醫(yī)護的護理效率。

　　HAL——日本筑波大學企業(yè)CYBERDYNE的產品HAL（Hybrid Assistive Limb）是世界上第一款作為可穿戴助力系統通過ISO13482認證的設備，它的醫(yī)用改進型更是作為醫(yī)療設備通過了歐盟CE認證。它被設計用來幫助下肢肌肉萎縮的患者，當你想要站起來、行走、停住、抬起腿上下樓梯時，它都會恰如其分的來幫助你完成。

　　你可以將HAL稱之為可穿戴機器人，從名稱縮寫上可以看出向庫布里克的2001太空漫游致敬的意思，那部電影里的機器人就叫HAL。

　　3人工智能

　　一個醫(yī)療機器人的人工智能需要多強？可能是科幻電影對人工智能有太多的想象，從滅絕人類的天王，到《人工智能》里近乎完美人類的裘德洛。但其實人工智能早就在大家的生活里了，這些被細密設計的“軟件”旨在幫助你提高效率。也許現在的醫(yī)療機器人的人工智能不能取代醫(yī)生，但是肯定有辦法讓你更健康。

　　大白最大的任務就是通過攝像頭等設備，掃描目標用戶，感知其體征、健康數據和情緒，然后采取措施進行健康護理。在動畫里，主人公阿宏兩次被大白抱住，一次是因為自己哥哥去世，心情的低落被大白掃描到；一次是掉入水中，被大白感知到體溫下降，而被抱住。大白還調整了自身的溫度，來提高阿宏的體溫。想想這是不是跟NEST很像？其實NEST就是以物聯網、人工智能和機器人才被Google看中并收購的。

　　4誰能制造大白？

　　這里整理幾個可制造大白的公司的產品：

　　JIBO——作為家居應用的代表，相比DeepMind和IBM的沃森，沒有那么聰明，但他們有個重要功能——語音互動和情緒識別。JIBO的系統利用NLP（神經語言程序學）來理解命令甚至日常會話。能夠識別用戶及其家人，通過用戶的不同，以及識別用戶情緒的不同，來進行不同的語音互動。

　　Nest——來自美國人對恒溫器的使用習慣，能夠學習用戶對溫度的敏感程度，通過物聯網對周邊環(huán)境溫度等的變化，來調節(jié)所有聯結在NEST上的設備，從而達到用戶喜歡的室溫、濕度等等。

　　DeepMind——這是Google在收購NEST之后收購的人工智能公司的名稱，他們被并入了Google最老牌的搜索小組，被賦予的任務就是做知識。是不是很高大上？那是因為DeepMind的深度學習算法，讓他們的人工智能已經具備學習能力，此前在CES上，他們展示了DeepMind如何“玩”一個全新的游戲。一個醫(yī)生教幾次，他的機器人就會診療了，這個未來看起來不錯吧？

　　5機器人的視覺

　　除了滿足自動化的人工智能，大白那個掃描人體的能力也是必不可少的，而這樣的黑科技在現實里是有參照物的，這就是最近拿出Hololens這樣神物的微軟。他們的Kinect One（電腦版名為Kinect V2，此處簡寫為Kinect2）常年吊打深度攝像頭領域的對手們，就是大白最好的視覺設備啦。

　　Kinect2——微軟選用了TOF來代替結構光（Kinect1的技術）。目前已經可以識別肌肉拉伸、體表溫度和心率——這些都是健康護理中需要的數據。實現的原理，用溫度和炎癥來簡單舉例，就是通過截取人體體表的顏色，來識別其溫度，準確率還在進化。

　　國內也有團隊在利用普通攝像頭和OpenCV相關技術來完成類似的任務——點康科技號稱能夠利用攝像頭測血壓技術，不過筆者沒有實地驗證過。

　　6我們怎么做

　　作為在家庭服務機器人和遠程醫(yī)療機器人領域創(chuàng)業(yè)的團隊，我們目前基于開源的ROS（機器人系統），制作了大小兩種護理機器人，主要是面向小孩和老人。核心功能與Intouch Health類似，就是遠程控制。

　　另外，為了讓目標用戶群接受機器人，我們在機器人中放入了仿生壓力感應器和自然語言合成芯片，這樣機器人就能夠感受到至少10級的撫摸，并給予互動。結合自然語言處理系統，機器人可以合成用戶熟悉的聲音來代替機器人聲音，做到讀文字信息和語音互動的功能。比如一個視力不好的老人，就可以合成他兒女的聲音，為老人讀短信，提醒她吃藥等等。

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