護理(lǐ)機(jī)器人(rén)并不是個新概念。早在2011年(nián)10月，日(rì)本奈良尖端科(kē)學技術(shù)大(dà)學就(jiù)展示過一款護理(lǐ)老年(nián)人(rén)完成穿衣動作(zuò)的機(jī)器人(rén)。而同樣是身(shēn)爲護理(lǐ)機(jī)器人(rén)，《超級陸戰隊》的醫療助手Baymax就(jiù)奇怪地像是來(lái)自(zì)另一個世界。

充氣式設計(jì)的科(kē)學依據

傳統上，機(jī)器人(rén)總是出現在遠(yuǎn)離(lí)人(rén)們日(rì)常生(shēng)活的場合中，它們隻是替人(rén)們處理(lǐ)繁重、重複、枯燥的工(gōng)作(zuò)，像是在流水線上組裝機(jī)械、在危難時刻搶險救災。機(jī)器人(rén)離(lí)我們生(shēng)活最近的工(gōng)作(zuò)，也隻是在房(fáng)間裡(lǐ)打掃衛生(shēng)。因此，雖然日(rì)本的穿衣機(jī)器人(rén)直接參與人(rén)們的生(shēng)活過程，但(dàn)仍然在實現上繼承了工(gōng)業機(jī)器人(rén)的鋼筋鐵骨、無堅不摧的形象。

鋼鐵戰士的傳統造型肯定不符合Baymax作(zuò)爲"暖男"的定位，而最終能夠設計(jì)這個軟軟的、暖暖的超萌形象，還(hái)要歸功于哈佛大(dà)學的一項技術(shù)發明。據導演Don Hall透露，他(tā)們是在造訪哈佛大(dà)學時發現了一款可(kě)充氣的機(jī)器人(rén)手臂。

哈佛大(dà)學在2010年(nián)提交的一份專利介紹了這款機(jī)器人(rén)手臂的結構。這是一個原理(lǐ)非常簡單的機(jī)器人(rén)設計(jì)。在彈性體(tǐ)内形成充氣槽，通過改變充氣槽中的氣壓，可(kě)以使彈性體(tǐ)發生(shēng)形變；而當彈性體(tǐ)的各側壁選擇不同形變系數的材料時，可(kě)以控制形變發生(shēng)的方向和幅度。當把一系列這樣的彈性體(tǐ)連接起來(lái)、再配上一根連通充氣槽的充氣管時，就(jiù)構成了一個完整的功能模塊。這個主要由矽膠構成的功能模塊就(jiù)是Baymax的設計(jì)原型。

充氣式機(jī)器人(rén)的優勢是可(kě)以提供輕柔的操作(zuò)，适合對精細物品進行操作(zuò)；而且可(kě)以通過充放(fàng)氣來(lái)改變機(jī)器人(rén)的體(tǐ)積，适應不同形狀的工(gōng)作(zuò)環境。在專利提供的試驗圖片中，我們可(kě)以看(kàn)到一隻直徑大(dà)約14厘米的充氣式機(jī)器手輕柔地抓住一隻小白(bái)鼠并提到了半空。在電影(yǐng)中，Baymax把Hiro攬在懷中，像極了被抓在半空的小白(bái)鼠。

充氣式設計(jì)在材料和結構上的優勢，使Baymax可(kě)以避免在接觸和護理(lǐ)中對人(rén)造成的傷害風(fēng)險。這樣看(kàn)來(lái)，迪斯尼公司對護理(lǐ)機(jī)器人(rén)的理(lǐ)解是有充分(fēn)的科(kē)學依據和現實基礎的。

智能和醫療的路(lù)有多長

從(cóng)《超級陸戰隊》上映開始，Baymax引起的熱(rè)議(yì)很快(kuài)就(jiù)從(cóng)娛樂圈延伸到了科(kē)技圈，這無疑和當今流行的智能機(jī)器、移動醫療兩個科(kē)技概念密切相(xiàng)關。既然Baymax的充氣式結構是可(kě)以實現的，那麽在智能和醫療方面有幾成希望呢(ne)？

技術(shù)統計(jì)通常是基于對專利的分(fēn)析而實現的。但(dàn)由于疾病的治療技術(shù)因爲不能申請(qǐng)專利而無法統計(jì)，所以我們通過對人(rén)體(tǐ)生(shēng)理(lǐ)數據（包括溫度、心跳(tiào)、血壓、呼吸、血流及身(shēn)體(tǐ)器官的形狀、尺寸或運動特征）的測量技術(shù)爲代表做對比途徑。

通過對美國(guó)、歐洲、中國(guó)授權的發明專利進行統計(jì)發現，近20年(nián)來(lái)在醫療技術(shù)方面授權的全部專利技術(shù)中，僅有1.74%的技術(shù)涉及用機(jī)器人(rén)對生(shēng)理(lǐ)參數進行統計(jì)分(fēn)析。盡管這個數據在2014年(nián)授權的全部專利中占到了接近3%，相(xiàng)比平均數據提高了70%以上，但(dàn)絕對比例還(hái)是微不足道的，這說(shuō)明并沒有太多研發資源投入到醫療功能的機(jī)器人(rén)産業中。如(rú)果沒有專利技術(shù)的支撐，這個高科(kē)技含量的行業産業化的路(lù)途會非常漫長。

在智能機(jī)器方面，根據Gartner在2014年(nián)中發布的預計(jì)，智能機(jī)器、自(zì)然語言理(lǐ)解、智能咨詢、移動健康監控等方面的技術(shù)産業化至少還(hái)需要5至10年(nián)的時間。這些都(dōu)是實現護理(lǐ)機(jī)器人(rén)的感知能力、理(lǐ)解能力和行動能力所必需的技術(shù)。

蘋果手表、谷歌眼鏡爲護理(lǐ)機(jī)器人(rén)鋪路(lù)

技術(shù)的障礙總會克服的，更難以逾越的恐怕是心理(lǐ)的防線。根據傳統的生(shēng)活習慣，人(rén)們通常傾向于保留個人(rén)隐私，而不适應長期暴露在鏡頭之下。而攝像頭作(zuò)爲護理(lǐ)機(jī)器人(rén)的"眼睛"，總是對它的主人(rén)進行時刻不停的掃描、分(fēn)析、記錄，這在很大(dà)程度上挑戰了傳統的生(shēng)活習慣。

在解決這些問(wèn)題方面，可(kě)穿戴設備可(kě)以爲護理(lǐ)機(jī)器人(rén)進入普通家庭打開通路(lù)，例如(rú)蘋果的智能手表。不同于傳統電子産品，智能手表和人(rén)的接觸更加密切，得(de)到的包括人(rén)體(tǐ)生(shēng)理(lǐ)數據在内的信息也更加隐密，而且還(hái)會向人(rén)提出健康分(fēn)析之類的生(shēng)活建議(yì)。這會改變人(rén)們對機(jī)器的接受程度，而這将加速護理(lǐ)機(jī)器人(rén)融入人(rén)們生(shēng)活的過程。而智能眼鏡之類的産品則可(kě)以使人(rén)們逐漸習慣時刻處于攝像頭的監控之下。

（來(lái)源：思博知識産權網）

【評析】

張逢新：大(dà)白(bái)（Baymax）的"暖男"形象徹底颠覆了傳統機(jī)器人(rén)的"冰冷(lěng)機(jī)械"形象，從(cóng)而也成爲這部影(yǐng)片熱(rè)賣的主要原因。個人(rén)認爲，大(dà)白(bái)成功的關鍵主要在于兩大(dà)方面：醫療健康護理(lǐ)領域的360度全能；以及絕對可(kě)靠的智能"暖男"形象，然而這兩大(dà)方面在現實技術(shù)實現上可(kě)以說(shuō)是"極度"困難的，一方面，要實現全能的醫療健康護理(lǐ)功能需要在有限的芯片上記錄極大(dà)量的醫療知識、診斷能力和護理(lǐ)措施，而且還(hái)需要有極其高速的運算能力；另一方面，要使這麽複雜的系統實現絕對可(kě)靠的人(rén)性化智能必然需要數以億計(jì)次的測試，這也就(jiù)難怪當前的專利在醫療健康護理(lǐ)機(jī)器人(rén)方面貢獻甚少。

另外，醫療健康護理(lǐ)領域不同于其他(tā)領域，該領域的特點之一就(jiù)是"功能必須全面"，試想大(dà)白(bái)如(rú)果僅能實現小部分(fēn)醫療護理(lǐ)功能的話(huà)，其用處是不大(dà)的，因爲作(zuò)爲其護理(lǐ)對象的人(rén)體(tǐ)是相(xiàng)當複雜的，随時可(kě)能出現各種狀況；而且"功能不全"還(hái)會導緻準确性、可(kě)靠性不高，甚至可(kě)能出現"頭痛醫頭、腳痛醫腳"的情況，對于這種産品消費者顯然不會買單。然而，這無形中又極大(dà)增加了醫療健康護理(lǐ)機(jī)器人(rén)的研發門(mén)檻和成本，由于這種産品固有地要求"一步到位"，因此半成品或中間産物基本是沒有市場的，這意味着隻有财力雄厚的大(dà)公司才有可(kě)能去(qù)進行研發，由此可(kě)見(jiàn)，該領域專利稀少是"有情可(kě)原"的。

再者，耗費如(rú)此高昂的成本研發出來(lái)的大(dà)白(bái)必然也"價格不菲"，恐怕隻有極少數人(rén)能夠有幸"享用"這樣的"暖男"了。

因此，筆者認爲，當前醫療健康護理(lǐ)機(jī)器人(rén)研究進展緩慢(màn)的根本原因應在于極難克服的技術(shù)壁壘和居高不下的成本。至于"人(rén)的心理(lǐ)防線"問(wèn)題，筆者認爲這并不會構成醫療健康護理(lǐ)機(jī)器人(rén)成功的主要障礙，試想如(rú)果真有一個絕對可(kě)靠的溫柔"暖男"大(dà)白(bái)出現在你(nǐ)身(shēn)邊，你(nǐ)會僅僅因爲"個人(rén)隐私"問(wèn)題而拒絕他(tā)嗎(ma)？