10 项让你成为生化人的新科技(上)

作者 | 发布日期 2013 年 09 月 06 日 17:45 | 分类 尖端科技 , 机器人
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大多数的科技是为了让某些事情变得简单而创造出来,但最近的科技发展却朝另一个全新的方向前进,也就是科技的创造不再只是让它为我们所用,而是为了让我们自己变得好用,最好的例子就是那个让人胆战心惊的 Cyborg(赛博格)。



Cyborg 就是俗称的机械化人、改造人或生化人,根据维基百科的定义,是“以无机物所构成的机器,作为身体一部分的有机体(包括人与其它动物在内),通常这样做的目的是藉由人工科技来增加或强化生物体的能力”。在影视中常能看到他的身影,如近年来红透半边天的《钢铁人》系列、《海贼王》里的佛朗基、《魔鬼终结者》的终结者。而当屏幕上不断有人与机器合为一体的角色出现,也提醒我们,人类的文明正被一股细小的力量推向 Cyborg 的时代。

 

10. 手臂屏幕显示器

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手腕与手肘间的前臂时常被忽视,新加坡大学(Singapore University)的 Simon Oberding 和其团队认为不应该浪费这个人体部位,于是计划将前臂变成数码显示器。他们开发了一个挂在前臂、有四个独立屏幕的模型,每个屏幕显示不同的资料,举例来说,其中一个屏幕可显示 GPS 座标资料,另一个屏幕能拨放Youtube 上有趣的影片。

但这些功能顶多只能称作“手表进阶版”,还不够格成为 Cyborg。若要达到 Cyborg 的等级,必须将手表直接植入皮肤中,如同我们之前在《科技新报》中提到的电子纹身;另外多伦多的软件公司 AutoDesk 也在尝试将使用介面植入人体,而他们也成功地将触摸感应器植入一具尸体的前臂,并用蓝芽接受器为嵌入式的电子元件充电。目前 AutoDesk 正评估这个技术的商业化可行性。

 

9. 额外的感官体验

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成为 Cyborg 的其中一个特点就是拥有额外的感官。人类的五种感官大部分与特定器官相连,像视觉从眼睛而来,但如果在视线不好的地方,如充满烟雾的房间,眼睛的功能就受到限制,这时就只能靠手摸索前进。明尼苏达大学(University of Minnesota)的Anthony Carton 和 Lucy Dunne 正尝试开发“触感式手套”(vibrotactile glove),能以手指在充满烟雾的地方作导航。

手套的外皮配备超声波测距仪,内里则是一连串的振动马达,当马达被测距仪启动时,就会在穿戴者的手背上画出周围障碍物的地图。消防人员在火场中,就能以此手套感觉房间的方位。

 

8. 触感科技再进化

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触感科技(Haptic technology)对爱玩电玩的人来说并不陌生,当你使用振动摇杆玩游戏时就能体验到它的威力。从摇杆传来的震动模拟了游戏的动作,若再加上声光十足的影像效果,让你更身历其境。触感科技的原理是力反馈(force feedback),就好像某人推了你一把,你的身体自然产生抵抗并将力传回去,以保持身体的平衡。

大多数使用触感科技的设备以振动马达产生作用力,但这样的方式会受限于作用力的大小。有鉴于此,德国研究团队舍弃振动马达,转而以电流刺激肌肉(electrical stimulation)的方式获取回应。他们将测试者的手臂贴上电极片,让他们玩智能手机上的飞机游戏,游戏中会有周期性的强风撞击机身使其偏离轨道,而当强风从右侧撞击,测试者的右手臂会突然往上提举,手机呈现右高左低的情况,飞机则向左侧倾斜,此时为了维持平衡,左手臂会出力将手机拉回原来的位置。

除了电玩游戏,以肌肉驱动的力反馈也可以用在新事物的学习上,最简单的例子是打高尔夫球,在挥杆时,电脉冲可以调整你的身体,以最完美的姿势击球。

7. 脑波感测器

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《新报》之前曾提到一些脑波的产品,如“甜瓜头带”使用脑电波仪(Electroencephalography, EEG)来判断注意力集中的程度,除了脑电波仪,塔夫斯大学(Tufts University)的研究团队以近红外光光谱仪(functional Near-Infrared Spectroscopy, fNIRS)来接收脑波。与 EEG 相比,fNIRS 较不受电磁杂讯影响,因此有较高的空间分辨率

塔夫斯大学将收集到的数据进行分析与重组,藉此拼凑出个人喜好,目前能根据 fNIRS 所接受到的资料与脑机介面(brain-computer interface)连结,精准地推荐最适合的电影给受试者,而测试次数越多,预测也越准确。

一般的脑波感测器因为头的动作会产生杂讯,较无法在日常环境中使用,为此塔夫斯大学也发展出一套能有效过滤杂讯的处理程序,例如哪些动作该避免、哪些动作不会有影响,让脑部与机器更能“无缝接轨”。脑波感测器目前正朝商业化迈进,或许不久的将来你会在市面上看到一款名为“它捉得住你”的脑波仪,它可以建议使用者最适合的电影、餐厅与车子,让你不再怕决策失误。

 

6. 生化义肢

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或许最早的 Cyborg 是古埃及时代的“开罗脚趾”,推估制作时间是西元前1069~664 年之间,当时的义肢不只是装饰功能,还具有保护作用,由此可见古埃及的智能是如何惊人。而近十年来,随着机电产业、神经医学的进步,义肢科技也以惊人的速度前进。

SteeperUSA 所打造的碳纤维义肢 BeBionic3 肌电流机械手臂(BeBionic3 myoelectric hand),与患者残肢上的运动神经连结,内部并装有强波器,当人体肌群发出微弱的肌电讯号,强波器接收并放大讯号,藉以操控义肢开阖。另外它在每个指头上都有不同驱动器,可以灵活组合运用,微调力道与拿法,夹鸡蛋、拿工具、握手都不成问题。(待续)

(cover photo: 3oneseven

连以婷

小学时由于受到热爱史地的父亲影响,立志成为历史学家;国中时因为当了风纪股长,觉得能除暴安良为民谋福才是王道,因此决定成为司法官;高中进了实验室后发现若能当个教授 ,做做研究好像也不错......,想不到上了大学,听了系上一位著作等身的教授对“文字影响力”的一席话,从此改变志向,走向文字创作路线。目前以“通俗”科学为己任,希望用浅显易动、生动活泼的文字让大众喜欢上科学。
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