致力于推動技術革新與進步的全球科技專業人員組織IEEE(電氣與電子工程師協會)，近期邀請多位專家會員分享了他們在機器人研究領域的最新成果。在這些創新項目中，他們將一系列的技術與機器人結合，設計出可用于救災應急處理、醫療救護以及生物機械工程等專業領域的創新機器人。

　　機器人救生員：更安全的溺水救星

　　救援機器人EMILY

　　在酷熱的天氣里，人們喜歡游泳消暑，因此夏季往往是溺水事故的高發期。據國際救生聯合會統計，全球每年約有120萬人死于溺水。為了更好地保障游泳人士的安全，IEEE會士、美國德克薩斯州農工大學機器人輔助搜索及救援中心主任羅賓·墨菲博士，正在開發一款能用于緊急救援的水上滑行機器人 EMILY。該機器人是長約4英尺的圓柱體，可以漂浮在水面上，由救生員進行遠程控制。救援機器人EMILY的“游泳”速度比救生員快，能迅速抵達溺水者身邊進行施救。同時，得益于遠程操作，EMILY還能在洪水暴發時進行搜索和救援。

　　據墨菲博士分析，“溺水者往往會在水中激烈掙扎，讓救生員難以靠近，甚至威脅救生員的個人安全。我們在設計EMILY的搜救模式時，特地參考了空間關系學理論。這是一門研究人們如何利用空間進行交流的心理學科，探討空間對人的行為、交流與社交互動的影響。由此，我們確保EMILY以更溫和的行為進行施救，讓溺水者允許這個機器人接近，并將他們帶到安全地帶。”

　　輕便、低能耗的機械骨骼：行動不便者的福音

　　基于電吸附技術的離合裝置的研究成果，IEEE會員、美國卡內基梅隆大學生物機械工程專業史蒂夫·科林斯教授研發出一款能夠幫助殘障或復健期病人提高活動能力的機械外骨骼。這款輕量級、低能耗及高靈活性的機械骨骼，能夠幫助行動不便的人士獨立完成更多簡單的日常任務，例如舉起和搬動較重的物件。這款機械骨骼應用了電吸附技術的離合裝置，它是科林斯教授此前的研發成果——無動力腳踝外骨骼的升級版。無動力腳踝外骨骼可以幫助佩戴者在步行時減少7% 的能量消耗。

　　“在構思這臺電吸附離合裝置的時候，我們重點考量了如何在低功率的情況下實現能量的轉換。” 科林斯教授介紹說，“在義肢和機械骨骼設計中，最困難的是要開發出能夠真正幫助佩戴者的實用功能。借助電吸附技術，我們成功地將成百上千個獨立控制的輕薄、低耗的小型離合裝置裝配到單個機械骨骼內，這完全顛覆了固有的機械系統設計方式。”

　　人工智能算法：提高外科手術成功率

　　約翰斯·霍普金斯醫療的最新研究報告指出，在美國每年有超過25萬的患者因醫療過失而死亡。這讓醫療過失致死成為全美排名前三的死亡原因之一。為了提高外科手術的成功率，IEEE會士、華盛頓大學生物機器人技術實驗室主任布萊克·議納福德教授正帶領團隊開展關于Raven機器人的研究。 Raven機器人是一款半自動的外科手術機器人，它能夠協助外科醫生進行手術，提升操作的靈巧性和精準度，大大減少手術過失發生的幾率，避免患者在術后產生并發癥甚至死亡。

　　議納福德教授介紹道：“我們發現某些對戰型視頻游戲的角色設計過程中使用的人工智能算法‘行為樹’，能夠很好地轉化為自動化醫療程序中使用的建模語言。人工智能行為樹有一些應用可以直接使用在Raven機器人的編程中，這為成千上萬的患者帶來了更高精準度、最低創傷性的先進治療手段。”

　　實際上，不僅在外科手術領域，人工智能還被應用在醫療領域的其他方面以減輕醫生的工作負擔。據IEEE會士、南京大學機器學習與數據挖掘研究所 (LAMDA)負責人周志華教授介紹，醫院里的影像科醫生每天需要看大量的醫學影像，長時間的精神高度集中會讓人特別疲累，增加診斷失誤的風險。而應用在醫學影像處理上的人工智能，能幫助醫生篩查、剔除正常的影像，讓醫生集中精力觀察可能患有疾患的影像，從而顯著減輕醫生的日常工作量。周志華認為，“一直以來，主流的人工智能技術都在往減輕人類繁雜重復的勞動方向發展。未來，人工智能將變得更加智能化、更便于人們日常使用。”