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行動輔助機器人

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楊谷洋｜國立交通大學電機工程學系暨科技與社會中心智庫研究團隊

為加速台灣產業轉型升級、提高產業自動化，政府積極推動智慧型自動化產業發展，目標希望到2020年時能有5項智慧型自動化產品、設備或機器人夠進入全球前3大。

以發展機器人為例，台灣擁有不錯的製造業基礎及鄰近中國大陸對自動化生產的需求，其中台灣產業用機器人以及醫療、照護與輔具型的家用服務型機器人，都具有發展潛力。

由於醫療科技進步，人類平均壽命逐年增加，老年人口在社會上所占比例逐漸提高；而不僅是台灣，全世界都面臨類似的問題，因此在這個高齡化的社會中，如何妥善照顧銀髮族將是重要社會課題和使命。一般而言，高齡人口在行動上常出現的問題為：因骨質疏鬆造成雙腳較無力、平衡能力較差，以至於行走時容易跌倒、受傷等；而在目前生活環境中，較普遍用到的輔助工具為輪椅和拐杖，然而這兩者都有明顯的問題─輪椅易造成老年人過度依賴，導致肌肉萎縮；單腳拐杖則易有失去平衡的情形；四腳支架拐杖則需要使用者不斷提起、前進與移動，因此都不是很理想的行動輔助工具。

隨著機器人技術發展逐漸成熟，實際應用智慧型機器人予協助老年人居家生活之可行性大幅提昇，包括：銀髮族身體狀況監測、緊急狀況偵測與警示、協助拿取物品、用藥提醒等；同時也已有各式各樣之行動輔助機器人問世，期許能讓長輩達到日常生活獨立運作，及自主安全行動之目的。

如前所述，輪椅使用容易造成依賴，所以當銀髮族仍能移動時，仍會希望他們能多運動雙腳，而行動輔助機器人就是設計為達到此目的。

相較於一樣具運動效果的單腳拐杖與四腳支架所提供之全然被動輔助，行動輔助機器人善用了機器人兩大特色：自主性(Autonomy)與可移動性(Mobility)。在自主性方面，乃透過所裝置的各種感測器來接收使用者的運動指令與外在環境的變化，並根據這些資訊，再以智慧型策略提供合宜之輔助，例如：利用力感測器來量測使用者雙手的施力，藉以推測運動方向與速度、以視覺感測器來偵測障礙物並進行閃避、以傾斜儀估測斜坡傾斜程度來防止下滑等；在可移動性方面，動力的來源大致分為馬達與煞車器：以馬達提供動力時，易於導引使用者移動、也較省力，但也由於力道較大，在控制不當時易導致危險；而使用剎車器作為致動器時，使用者需花較大力氣來移動行動輔助機器人，相對地，對機器人掌握度較高，因此較具安全性，兩者可說是各有其優缺點。

結合了動力及智慧，並化被動為主動，感覺上行動輔助機器人應很快能取代單腳拐杖與四腳支架，但事實上，這些被動輔具仍深具市場競爭力。行動輔助機器人價格偏高，以萬為單位，拐杖與支架單價則在百、千元；輔助機器人重量重、體積大、也不易折疊，攜帶並不方便；此外，被動輔具在使用上完全為使用者所控制，具有極高安全性，這對行動有所限制的銀髮族相當重要，也因此行動輔助機器人未來發展須往輕量化、低價位、與可攜性上努力，並提昇其安全性。以行動輔助機器人在智慧與動力上之優勢，前景仍然可期。（本文由國科會補助｢新媒體科普傳播實作計畫─電機科技新知與社會風險之溝通｣執行團隊撰稿）

責任編輯：黃承揚｜英商牛津儀器海外行銷有限公司

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