10 項讓你成為生化人的新科技(上)

作者 | 發布日期 2013 年 09 月 06 日 17:46 | 分類 尖端科技 , 機器人
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大多數的科技是為了讓某些事情變得簡單而創造出來,但最近的科技發展卻朝另一個全新的方向前進,也就是科技的創造不再只是讓它為我們所用,而是為了讓我們自己變得好用,最好的例子就是那個讓人膽戰心驚的 Cyborg(賽博格)。



Cyborg 就是俗稱的機械化人、改造人或生化人,根據維基百科的定義,是「以無機物所構成的機器,作為身體一部分的有機體(包括人與其它動物在內),通常這樣做的目的是藉由人工科技來增加或強化生物體的能力」。在影視中常能看到他的身影,如近年來紅透半邊天的《鋼鐵人》系列、《海賊王》裡的佛朗基、《魔鬼終結者》的終結者。而當螢幕上不斷有人與機器合為一體的角色出現,也提醒我們,人類的文明正被一股細小的力量推向 Cyborg 的時代。

 

10. 手臂螢幕顯示器

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手腕與手肘間的前臂時常被忽視,新加坡大學(Singapore University)的 Simon Oberding 和其團隊認為不應該浪費這個人體部位,於是計畫將前臂變成數位顯示器。他們開發了一個掛在前臂、有四個獨立螢幕的模型,每個螢幕顯示不同的資料,舉例來說,其中一個螢幕可顯示 GPS 座標資料,另一個螢幕能撥放Youtube 上有趣的影片。

但這些功能頂多只能稱作「手錶進階版」,還不夠格成為 Cyborg。若要達到 Cyborg 的等級,必須將手錶直接植入皮膚中,如同我們之前在《科技新報》中提到的電子紋身;另外多倫多的軟體公司 AutoDesk 也在嘗試將使用介面植入人體,而他們也成功地將觸控感應器植入一具屍體的前臂,並用藍芽接受器為嵌入式的電子元件充電。目前 AutoDesk 正評估這個技術的商業化可行性。

 

9. 額外的感官體驗

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成為 Cyborg 的其中一個特點就是擁有額外的感官。人類的五種感官大部分與特定器官相連,像視覺從眼睛而來,但如果在視線不好的地方,如充滿煙霧的房間,眼睛的功能就受到限制,這時就只能靠手摸索前進。明尼蘇達大學(University of Minnesota)的Anthony Carton 和 Lucy Dunne 正嘗試開發「觸感式手套」(vibrotactile glove),能以手指在充滿煙霧的地方作導航。

手套的外皮配備超聲波測距儀,內裡則是一連串的振動馬達,當馬達被測距儀啟動時,就會在穿戴者的手背上畫出周圍障礙物的地圖。消防人員在火場中,就能以此手套感覺房間的方位。

 

8. 觸感科技再進化

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觸感科技(Haptic technology)對愛玩電玩的人來說並不陌生,當你使用振動搖桿玩遊戲時就能體驗到它的威力。從搖桿傳來的震動模擬了遊戲的動作,若再加上聲光十足的影像效果,讓你更身歷其境。觸感科技的原理是力反饋(force feedback),就好像某人推了你一把,你的身體自然產生抵抗並將力傳回去,以保持身體的平衡。

大多數使用觸感科技的裝置以振動馬達產生作用力,但這樣的方式會受限於作用力的大小。有鑑於此,德國研究團隊捨棄振動馬達,轉而以電流刺激肌肉(electrical stimulation)的方式獲取回應。他們將測試者的手臂貼上電極片,讓他們玩智慧型手機上的飛機遊戲,遊戲中會有週期性的強風撞擊機身使其偏離軌道,而當強風從右側撞擊,測試者的右手臂會突然往上提舉,手機呈現右高左低的情況,飛機則向左側傾斜,此時為了維持平衡,左手臂會出力將手機拉回原來的位置。

除了電玩遊戲,以肌肉驅動的力反饋也可以用在新事物的學習上,最簡單的例子是打高爾夫球,在揮桿時,電脈衝可以調整你的身體,以最完美的姿勢擊球。

7. 腦波感測器

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《新報》之前曾提到一些腦波的產品,如「甜瓜頭帶」使用腦電波儀(Electroencephalography, EEG)來判斷注意力集中的程度,除了腦電波儀,塔夫斯大學(Tufts University)的研究團隊以近紅外光光譜儀(functional Near-Infrared Spectroscopy, fNIRS)來接收腦波。與 EEG 相比,fNIRS 較不受電磁雜訊影響,因此有較高的空間解析度

塔夫斯大學將收集到的數據進行分析與重組,藉此拼湊出個人喜好,目前能根據 fNIRS 所接受到的資料與腦機介面(brain-computer interface)連結,精準地推薦最適合的電影給受試者,而測試次數越多,預測也越準確。

一般的腦波感測器因為頭的動作會產生雜訊,較無法在日常環境中使用,為此塔夫斯大學也發展出一套能有效過濾雜訊的處理程序,例如哪些動作該避免、哪些動作不會有影響,讓腦部與機器更能「無縫接軌」。腦波感測器目前正朝商業化邁進,或許不久的將來你會在市面上看到一款名為「它捉得住你」的腦波儀,它可以建議使用者最適合的電影、餐廳與車子,讓你不再怕決策失誤。

 

6. 生化義肢

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或許最早的 Cyborg 是古埃及時代的「開羅腳趾」,推估製作時間是西元前1069~664 年之間,當時的義肢不只是裝飾功能,還具有保護作用,由此可見古埃及的智慧是如何驚人。而近十年來,隨著機電產業、神經醫學的進步,義肢科技也以驚人的速度前進。

SteeperUSA 所打造的碳纖維義肢 BeBionic3 肌電流機械手臂(BeBionic3 myoelectric hand),與患者殘肢上的運動神經連結,內部並裝有強波器,當人體肌群發出微弱的肌電訊號,強波器接收並放大訊號,藉以操控義肢開闔。另外它在每個指頭上都有不同驅動器,可以靈活組合運用,微調力道與拿法,夾雞蛋、拿工具、握手都不成問題。(待續)

(cover photo: 3oneseven) 

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