“大白”離我們還有多遠(yuǎn)

迪斯尼最新的動畫電影《超能陸戰(zhàn)隊(duì)》描寫了一個東西方結(jié)合的虛擬都市“舊京山”（San Fransokyo），結(jié)合了舊金山和東京。講了14歲精通機(jī)器人技術(shù)的小神童宏（Hiro）和機(jī)器人健康助手大白（Baymax）的故事。不過筆者要說，大白不就是理想中的醫(yī)療機(jī)器人嗎！

迪斯尼的這部2014年底的電影可以說是好萊塢的票房黑馬，從一個技術(shù)宅的角度看，他們切中了美國科技界兩個熱點(diǎn)：機(jī)器人和醫(yī)療健康領(lǐng)域。這兩個市場在中國科技領(lǐng)域也是大熱，一個預(yù)估在2020年將達(dá)到10萬億，一個則是8萬億。大白不僅完美，而且是接近實(shí)現(xiàn)的。接下來，筆者就來告訴你怎么造。

首先簡單剖析下大白——?dú)馇蛲鈿な怯行﹥和瘢翘祭w維的骨骼，可愛的外觀設(shè)計(jì)，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(shè)計(jì)。大白是三大科技產(chǎn)業(yè)的集合體：移動醫(yī)療、機(jī)器人制造和人工智能。

先說移動醫(yī)療

現(xiàn)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(shè)備提供醫(yī)療服務(wù)。這樣一想，會移動的機(jī)器人大白，確實(shí)符合這個定義。

移動醫(yī)療英文最初的全稱是“Emerging mobile communication and network technologies for healthcare”，翻譯過來就是“醫(yī)療保健行業(yè)新興移動通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)”。所以移動醫(yī)療的興起，一開始的根本原因是通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展與普及，成本的下降、設(shè)備的普及，特別是智能手機(jī)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(shù)紅利的發(fā)展中期。

按邏輯來說，移動設(shè)備的普及，促成了移動醫(yī)療產(chǎn)業(yè)。那么機(jī)器人產(chǎn)業(yè)是否成熟，就是大白何時造出的指標(biāo)了。那么筆者可以自信的告訴你，大白確實(shí)距離我們不遠(yuǎn)了。一個24小時陪伴左右的醫(yī)生護(hù)士是成本極高的，但是由機(jī)器人健康助手來代替，成本確實(shí)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(jī)器人的特色。

創(chuàng)造人工智能

一個醫(yī)療機(jī)器人的人工智能需要多強(qiáng)？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(shí)人工智能早就在大家的生活里了，這些被細(xì)密設(shè)計(jì)的“軟件”旨在幫助你提高效率。也許現(xiàn)在的醫(yī)療機(jī)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(wù)就是通過攝像頭等設(shè)備，掃描目標(biāo)用戶，感知其體征、健康數(shù)據(jù)和情緒，然后采取措施進(jìn)行健康護(hù)理。在動畫里，主人公阿宏兩次被大白抱住，一次是因?yàn)樽约焊绺缛ナ?，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(diào)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(shí)NEST就是以物聯(lián)網(wǎng)、人工智能和機(jī)器人才被Google看中并收購的。

這里筆者整理幾個可制造大白的公司的產(chǎn)品。

JIBO——作為家居應(yīng)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(tǒng)利用NLP（神經(jīng)語言程序?qū)W）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(jìn)行不同的語音互動。

Nest——來自美國人對恒溫器的使用習(xí)慣，能夠?qū)W習(xí)用戶對溫度的敏感程度，通過物聯(lián)網(wǎng)對周邊環(huán)境溫度等的變化，來調(diào)節(jié)所有聯(lián)結(jié)在NEST上的設(shè)備，從而達(dá)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(wù)就是做知識。是不是很高大上？那是因?yàn)镈eepMind的深度學(xué)習(xí)算法，讓他們的人工智能已經(jīng)具備學(xué)習(xí)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(jī)器人就會診療了，這個未來看起來不錯吧？

機(jī)器人的視覺

除了滿足自動化的人工智能，大白掃描人體的能力也是必不可少的，而這樣的黑科技在現(xiàn)實(shí)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(lǐng)域的對手們，就是大白最好的視覺設(shè)備啦。

Kinect2——微軟選用了TOF來代替結(jié)構(gòu)光（Kinect1的技術(shù)），目前已經(jīng)可以識別肌肉拉伸、體表溫度和心率一一這些都是健康護(hù)理中需要的數(shù)據(jù)。實(shí)現(xiàn)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(zhǔn)確率還在進(jìn)化。

國內(nèi)也有團(tuán)隊(duì)在利用普通攝像頭和OpenCV相關(guān)技術(shù)來完成類似的任務(wù)——點(diǎn)康科技號稱能夠利用攝像頭測血壓技術(shù)，不過筆者沒有實(shí)地驗(yàn)證過。

我們怎么做

作為在家庭服務(wù)機(jī)器人和遠(yuǎn)程醫(yī)療機(jī)器人領(lǐng)域創(chuàng)業(yè)的團(tuán)隊(duì)，我們目前基于開源的ROS（機(jī)器人系統(tǒng)），制作了大小兩種護(hù)理機(jī)器人，主要是面向小孩和老人。核心功能與Intouch Health類似，就是遠(yuǎn)程控制。

另外，為了讓目標(biāo)用戶群接受機(jī)器人，我們在機(jī)器人中放入了仿生壓力感應(yīng)器和自然語言合成芯片，這樣機(jī)器人就能夠感受到至少10級的撫摸，并給予互動。結(jié)合自然語言處理系統(tǒng)，機(jī)器人可以合成用戶熟悉的聲音來代替機(jī)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。

美日醫(yī)療機(jī)器人案例

美國

Intouch Health——這家老牌移動醫(yī)療公司，實(shí)現(xiàn)了美國1萬個社區(qū)與診所的互聯(lián)。他們的戰(zhàn)略投資方美國頂級機(jī)器人公司iRobot一手為Intouch Health打造了機(jī)器人系列，他們稱之為——遠(yuǎn)程醫(yī)療機(jī)器人。

這些機(jī)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(yuǎn)程控制機(jī)器人，就能夠長期跟蹤一個患者的生活，監(jiān)督其生活習(xí)慣，為其提供更為徹底的療程。

另外，全美前五的醫(yī)療機(jī)構(gòu)Digital Health也在制造自己的遠(yuǎn)程醫(yī)療機(jī)器人。

美國陸軍——美國陸軍的遠(yuǎn)距離醫(yī)學(xué)與先進(jìn)技術(shù)研究中心委托馬薩諸塞州的機(jī)器人公司VECNA研發(fā)了一種自動化戰(zhàn)地救護(hù)技術(shù)，最終演變成了戰(zhàn)地協(xié)助撤退機(jī)器人（BEAR），來實(shí)現(xiàn)救護(hù)、轉(zhuǎn)運(yùn)傷員等整套戰(zhàn)地救護(hù)功能。

日本

Twendv-One——日本早稻田大學(xué)發(fā)明的機(jī)器人，和Intouch Health的遠(yuǎn)程醫(yī)療方向不同，twendy-one最重要的目標(biāo)就是模擬人類護(hù)工。這款機(jī)器人的手部極力模仿人類，在最初的演示里已經(jīng)可以撿起西瓜、擠番茄醬，預(yù)計(jì)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(yīng)用在醫(yī)療護(hù)理領(lǐng)域的機(jī)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(dú)立行走助手”、“行走練習(xí)助手”、“平衡練習(xí)助手”、“幫助移乘助手”。豐田專務(wù)董事井上洋一說：“隨著少子和老齡化的加劇，用于護(hù)理與醫(yī)療的助手機(jī)器人會越來越重要”。

安川——2014年發(fā)布了康復(fù)機(jī)器人，輔助患者進(jìn)行肢體康復(fù)。不過他們的產(chǎn)品，更多的是原有康復(fù)器材的自動化改型，更符合人體工學(xué)，更提高醫(yī)護(hù)的護(hù)理效率。

HAL——日本筑波大學(xué)企業(yè)CYBERDYNE的產(chǎn)品HAL（Hybrid Assisdve Limb）是世界上第一款作為可穿戴助力系統(tǒng)通過ISO13482認(rèn)證的設(shè)備，它的醫(yī)用改進(jìn)型更是作為醫(yī)療設(shè)備通過了歐盟CE認(rèn)證。它被設(shè)計(jì)用來幫助下肢肌肉萎縮的患者，當(dāng)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(jī)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(jī)器人就叫HAL。