新冠病毒強勢來襲 AI 機器人重裝上陣
新冠病毒強勢來襲 AI 機器人重裝上陣
楊谷洋 教授、王學誠 教授
楊谷洋 教授、王學誠 教授
突如其來的新冠病毒狂潮重創全球，不僅帶給人們生命、經濟上的損失，也一併改變了社會的運作模式，甚至是人與人之間原本密切的交流。相較於國際間的災情，台灣在政府各部會的通力合作，以及國民同舟共濟、共體時艱之下，挺過了一波波的攻勢，也讓世界各地見識到台灣在醫療、健保上的實力。但在全球化的形勢下，台灣無從置外於世界的發展，更不可能選擇鎖國。眼下病毒一時半刻不會全然退卻，同時也不能排除它捲土重來的可能性，我們當然要有所準備。在這個時刻，人工智慧與機器人勢必要扮演更積極的角色，所謂危機就是轉機，我們就來看看機器人領域可以如何超前部署。
早在疫情之前，AI、機器人在醫療照護領域上的佈建就已經如火如荼的展開，許多不同類型的機器人紛紛投入實戰的場域，包括開刀、復健、外骨骼、居家照護、行動輔助、問診、諮商機器人等，應用層面涵蓋到實際的醫療行為、日常生活的協助與照護、以及心靈層次的關懷等。因應高齡化社會的來臨，我們也看到機器人進入到長照場所，像是Paro 這樣賣萌的療癒型機器人已然現身日本的銀髮族安養院，在台灣的日照中心裡， 能表達情緒、愛熱鬧的Nao 機器人也正賣力地又唱又跳，熱情有勁地帶領著長輩們一起活動筋骨。
從媒體陸續的報導，我們也看到台灣的醫療院所正積極努力將機器人帶進醫學與照護系統裡， 像是在2018 年底開幕、耗資70 億元的中國醫藥大學新竹附設醫院就採用了機器人與AI 技術，高雄醫學大學則宣布斥資25 億元，於2021 年在高捷南岡山站啟用南台灣第一座智能醫院，除了引進AI 復健機器人外，同時也設置有日照和長照， 透過遠端監測等功能，提供對銀髮族全時的照護。
在此同時，我們也看到機器人嘗試以醫療輔助的角色切入人類的社會的努力，去年底推出、由日本NHK 與台灣公視共同製作的紀錄片『我的AI 家人』裡就介紹到實際在香港、韓國、台灣、以及日本社會中服務的各種照護機器人，現身台灣的是來自日本的Telenoid，它具有小孩的外觀， 造型極其簡樸、甚至沒有明顯的性別、種族等特徵，功能也不複雜，基本上就像個手機提供遠距對話。在片中，它與臺北榮總高齡醫學中心陳亮恭主任所帶領的團隊攜手進行一項別具意義的實驗，由於來到中心的長者一般年事較高，或多或少有些失智現象，也因此和家人的溝通日益困難， Telenoid 就是用來作為兩者之間的連結，說也奇怪，稱得上是平凡無奇的Telenoid 就是能獲得長輩的歡心，透過它的居中傳話，雙方竟然能夠侃侃說出彼此心中平常說不出口的話語，機器人為何能具備如此的能力實難以簡單論斷，但我們真的不能低估它打動人心的潛力。可以預期，未來也將會更多的機器人投入我們的社會當中，有朝一日，也許還真能實現這部紀錄片所預告－機器人就此成為家庭中的一份子。
如果想讓機器人在醫療照護場域發揮更大的功效，必須思索的議題就不能單純止於技術層面， 而是必須進一步考慮到受照護者的心理面向。以台灣極需面對的長照來看，因為受照護的對象是我們的長輩，除了提供生理方面的扶持，更需要有心靈上的陪伴，機器人的確足以舒緩照護人力的不足，但在長照中常常被提及的「有溫度的照護」，這就不是外表冰冷、一切按理性運作的機器人所擅長。長期研究機器人與人的互動、清華大學通識中心的林宗德教授就提到，當我們將協助搬動長輩的工作委由機器人執行時，有可能會他們覺得自己被當成「東西」在處理，心情肯定不會太舒服，他進一步引用機器人倫理學專家、任教於荷蘭Delft 科技大學的Wynsberghe 教授的觀點，也許現階段讓機器人成為照護者與受照護者之間的中介角色，會是較為理想的安排，舉例來說，像是照護者利用可穿戴在身上的外骨骼器人來搬動長輩，而不是單獨採用機械裝置，對長輩來說，就比較能感受到具有人性、帶著溫暖的照護。這也再再提醒我們在使用機器人取代人類照護者時，不能只關注到技術面，也必須隨時留意到心靈的層次，在減輕照護者負擔的同時，一定要充分尊重受照護者的感受。
讓我們將討論帶回到機器人在防疫上的應用，在這方面美國表現地十分積極，基於2015 年曾爆發伊波拉(Ebola) 病毒疫情，白宮科技政策辦公室提出三項機器人開發方針，規劃將機器人應用於：(1) 遠端問診、消毒，(2) 運送或處理病毒污染物品，以及(3) 遠端監控與隔離，在這次冠狀病毒疫情爆發之後，更進一步提出第四項方針： 以機器人協助經濟活動的持續進行，例如提供製造業遠端靈活操控，這幾個方針可說是為疫情期間機器人的角色與定位立下值得借鏡的藍本。
在台灣方面，由於此次在新冠病毒防範上的優異表現，整體重心也漸次轉移到所謂「後疫情階段」的部署，目前科技部已經著手推動各項有關病毒篩檢與疫苗研發的計畫，其中當然也不會錯過AI 醫療機器人的研發，這也獲得國內學界與業界熱烈的響應，像是即將合併的陽明與交通大學就結合了彼此在醫學與工程上的強項，成立「新冠病毒研發聯盟」，希望能在此關鍵時刻，發揮所長，善盡一己之力。其中在機器人的研發上， 交通大學宋開泰教授團隊所研發的智慧醫院機器人NCTU1 結合了自主定位、避障、導航等技術， 能自行穿梭於病房之間，非常適合協助在醫院或隔離中心配送餐點或藥物，它也能透過臉部辨識技巧，針對特定人士進行體溫量測，並且加以記錄與分析，一旦發現異常，立即通報相關單位處理。
聯盟中的另一項研究案則是進行檢疫機器人的開發，有鑑於日本檢疫官在鑽石公主號病毒檢測中遭受感染事件的發生，讓大家體認到機器人在檢疫工作上的必要性，經過分析後，結合自走式機器人優異的移類型動能力以及多軸機械手臂靈活的操控性的移動式機械手臂被視為相當合適的對象。此機器人目前在倉儲業與零售業已經有不少實戰的案例，近年來也持續受到機器人與自動化領域的關注，並舉辦有各項高挑戰性、高獎金的競賽，也吸引到不少國際頂尖團隊的參加。較為知名的平台在國外有Fetch 機器人等，在國內則有工研院機械所開發的MARS 系統，它搭配有高解系度的影像設備，採用國際通用的ROS 機器人作業系統整合移動平台與機械手臂的運作，整體功能直逼國際水準，價格也極具競爭力。針對檢疫的需要，團隊正規劃進行一系列的改裝與調教，以及實地與醫療人員的合作與測試，其中關鍵的研究議題包括：自主避障、環境建模與定位、網路通訊、以及機器人遠端操作等，作為口罩國家隊的一員，合作夥伴的工研院機械所在此項研發上當然也不會缺席。
此番新冠病毒的來襲，再次讓人感受到時代的多變，我們不能寄望未來一切都是無風無雨， 而是應該擁有「無恃敵之不來，恃吾有以待之」的心態。雖然這回病毒侵襲期間，並沒有看到太多機器人投入防疫的工作，但相信國內學界與業界在汲取瘟疫帶來的教訓與經驗之餘，一定能在AI 醫療機器人的研發上找到合適的定位與目標， 從今天起，就讓我們好好準備、密切合作，有朝一日，如果病毒膽敢再來，機器人一定能身先士卒，給予迎頭痛擊！
早在疫情之前，AI、機器人在醫療照護領域上的佈建就已經如火如荼的展開，許多不同類型的機器人紛紛投入實戰的場域，包括開刀、復健、外骨骼、居家照護、行動輔助、問診、諮商機器人等，應用層面涵蓋到實際的醫療行為、日常生活的協助與照護、以及心靈層次的關懷等。因應高齡化社會的來臨，我們也看到機器人進入到長照場所，像是Paro 這樣賣萌的療癒型機器人已然現身日本的銀髮族安養院，在台灣的日照中心裡， 能表達情緒、愛熱鬧的Nao 機器人也正賣力地又唱又跳，熱情有勁地帶領著長輩們一起活動筋骨。
從媒體陸續的報導，我們也看到台灣的醫療院所正積極努力將機器人帶進醫學與照護系統裡， 像是在2018 年底開幕、耗資70 億元的中國醫藥大學新竹附設醫院就採用了機器人與AI 技術，高雄醫學大學則宣布斥資25 億元，於2021 年在高捷南岡山站啟用南台灣第一座智能醫院，除了引進AI 復健機器人外，同時也設置有日照和長照， 透過遠端監測等功能，提供對銀髮族全時的照護。
在此同時，我們也看到機器人嘗試以醫療輔助的角色切入人類的社會的努力，去年底推出、由日本NHK 與台灣公視共同製作的紀錄片『我的AI 家人』裡就介紹到實際在香港、韓國、台灣、以及日本社會中服務的各種照護機器人，現身台灣的是來自日本的Telenoid，它具有小孩的外觀， 造型極其簡樸、甚至沒有明顯的性別、種族等特徵，功能也不複雜，基本上就像個手機提供遠距對話。在片中，它與臺北榮總高齡醫學中心陳亮恭主任所帶領的團隊攜手進行一項別具意義的實驗，由於來到中心的長者一般年事較高，或多或少有些失智現象，也因此和家人的溝通日益困難， Telenoid 就是用來作為兩者之間的連結，說也奇怪，稱得上是平凡無奇的Telenoid 就是能獲得長輩的歡心，透過它的居中傳話，雙方竟然能夠侃侃說出彼此心中平常說不出口的話語，機器人為何能具備如此的能力實難以簡單論斷，但我們真的不能低估它打動人心的潛力。可以預期，未來也將會更多的機器人投入我們的社會當中，有朝一日，也許還真能實現這部紀錄片所預告－機器人就此成為家庭中的一份子。
如果想讓機器人在醫療照護場域發揮更大的功效，必須思索的議題就不能單純止於技術層面， 而是必須進一步考慮到受照護者的心理面向。以台灣極需面對的長照來看，因為受照護的對象是我們的長輩，除了提供生理方面的扶持，更需要有心靈上的陪伴，機器人的確足以舒緩照護人力的不足，但在長照中常常被提及的「有溫度的照護」，這就不是外表冰冷、一切按理性運作的機器人所擅長。長期研究機器人與人的互動、清華大學通識中心的林宗德教授就提到，當我們將協助搬動長輩的工作委由機器人執行時，有可能會他們覺得自己被當成「東西」在處理，心情肯定不會太舒服，他進一步引用機器人倫理學專家、任教於荷蘭Delft 科技大學的Wynsberghe 教授的觀點，也許現階段讓機器人成為照護者與受照護者之間的中介角色，會是較為理想的安排，舉例來說，像是照護者利用可穿戴在身上的外骨骼器人來搬動長輩，而不是單獨採用機械裝置，對長輩來說，就比較能感受到具有人性、帶著溫暖的照護。這也再再提醒我們在使用機器人取代人類照護者時，不能只關注到技術面，也必須隨時留意到心靈的層次，在減輕照護者負擔的同時，一定要充分尊重受照護者的感受。
讓我們將討論帶回到機器人在防疫上的應用，在這方面美國表現地十分積極，基於2015 年曾爆發伊波拉(Ebola) 病毒疫情，白宮科技政策辦公室提出三項機器人開發方針，規劃將機器人應用於：(1) 遠端問診、消毒，(2) 運送或處理病毒污染物品，以及(3) 遠端監控與隔離，在這次冠狀病毒疫情爆發之後，更進一步提出第四項方針： 以機器人協助經濟活動的持續進行，例如提供製造業遠端靈活操控，這幾個方針可說是為疫情期間機器人的角色與定位立下值得借鏡的藍本。
在台灣方面，由於此次在新冠病毒防範上的優異表現，整體重心也漸次轉移到所謂「後疫情階段」的部署，目前科技部已經著手推動各項有關病毒篩檢與疫苗研發的計畫，其中當然也不會錯過AI 醫療機器人的研發，這也獲得國內學界與業界熱烈的響應，像是即將合併的陽明與交通大學就結合了彼此在醫學與工程上的強項，成立「新冠病毒研發聯盟」，希望能在此關鍵時刻，發揮所長，善盡一己之力。其中在機器人的研發上， 交通大學宋開泰教授團隊所研發的智慧醫院機器人NCTU1 結合了自主定位、避障、導航等技術， 能自行穿梭於病房之間，非常適合協助在醫院或隔離中心配送餐點或藥物，它也能透過臉部辨識技巧，針對特定人士進行體溫量測，並且加以記錄與分析，一旦發現異常，立即通報相關單位處理。
聯盟中的另一項研究案則是進行檢疫機器人的開發，有鑑於日本檢疫官在鑽石公主號病毒檢測中遭受感染事件的發生，讓大家體認到機器人在檢疫工作上的必要性，經過分析後，結合自走式機器人優異的移類型動能力以及多軸機械手臂靈活的操控性的移動式機械手臂被視為相當合適的對象。此機器人目前在倉儲業與零售業已經有不少實戰的案例，近年來也持續受到機器人與自動化領域的關注，並舉辦有各項高挑戰性、高獎金的競賽，也吸引到不少國際頂尖團隊的參加。較為知名的平台在國外有Fetch 機器人等，在國內則有工研院機械所開發的MARS 系統，它搭配有高解系度的影像設備，採用國際通用的ROS 機器人作業系統整合移動平台與機械手臂的運作，整體功能直逼國際水準，價格也極具競爭力。針對檢疫的需要，團隊正規劃進行一系列的改裝與調教，以及實地與醫療人員的合作與測試，其中關鍵的研究議題包括：自主避障、環境建模與定位、網路通訊、以及機器人遠端操作等，作為口罩國家隊的一員，合作夥伴的工研院機械所在此項研發上當然也不會缺席。
此番新冠病毒的來襲，再次讓人感受到時代的多變，我們不能寄望未來一切都是無風無雨， 而是應該擁有「無恃敵之不來，恃吾有以待之」的心態。雖然這回病毒侵襲期間，並沒有看到太多機器人投入防疫的工作，但相信國內學界與業界在汲取瘟疫帶來的教訓與經驗之餘，一定能在AI 醫療機器人的研發上找到合適的定位與目標， 從今天起，就讓我們好好準備、密切合作，有朝一日，如果病毒膽敢再來，機器人一定能身先士卒，給予迎頭痛擊！
節錄自 <機械工業 449期> 領袖觀點