VR|打造线下版元宇宙！机器人VR助力远程做核酸，登上Science子刊国产化|openstack|信创|信创云|开

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智东西（公众号：zhidxcom）
作者 | 程茜
编辑 | Panken
让机器人做核酸采样，靠谱吗？
过去两年，多家研发团队研发了能让医护人员远程操纵机械臂完成核酸采样的系统。不过相比于“直接上手”，这些操作存在一个难点——很难掌握下手的轻重。

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中国工程院院士钟南山团队与中国科学院沈阳自动化研究所联合发起的新型智能化咽拭子采样机器人系统
毕竟不是医护人员自己的手，医护人员只能凭丰富的经验去想象应该把控多大的力度，来操控机器捅受检人员的鼻子、嗓子眼。
但假如能让机器人把触觉同步反馈给医护人员，那问题是不是就迎刃而解了？
1月14日，一项由香港城市大学、大连理工大学、清华大学、中国电子科技大学学者合作的研究成果登上国际学术顶刊Science Advances。论文中的机器人VR系统项目，解决的即是上述难题。

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研究团队开发了一种灵活的电子皮肤贴片，它可以作为无线人机交互系统，应用于机器人VR。只要贴上这个“魔法贴”，人类就能跟机器共享触觉。
该贴片既可以小到无感，也可以大成一件上衣，通过震动力度和频率来反馈触觉。当使用者戴上VR设备，他就能远程控制机器人，去完成宛如亲临现场的精细动作。

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电子皮肤在智能机器人VR中的测核酸应用演示
以前市面上的多数VR沉浸式游戏，要增加触觉体验，往往需要用户装上外骨骼控制等笨重、庞大的触觉感知硬件设备。而新型电子皮肤有望使用户更轻便地在虚拟世界拥有真实的触觉感受。
机器人VR触觉反馈如何实现？研究解决了怎样的难点？未来又会有哪些新应用？
近日，智东西独家专访这篇Science论文的通讯作者、香港城市大学生物医学工程博士生导师于欣格，了解这项研究的幕后故事，并对其技术原理及应用前景有了更深入的认知。
一、医护人员远程控制，机器人帮你测核酸机器人VR项目的起步，还要从2020年初席卷全球的新冠肺炎疫情说起。
当时，新冠肺炎疫情确诊病例不断上升、医护人员医疗资源短缺、核酸采样效率较低、医护人员的感染风险很大。这使得于欣格开始思考，能否开发一个远程非接触式控制采样机器人？
核酸采样机器人的好处很多，包括降低医疗成本、缓解感染风险等，钟南山团队、清华大学计算机系教授孙富春团队、南丹麦大学研究人员等都研发了智能化的核酸采样机器人系统。

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2021服贸会上展出的全自动鼻咽拭子采样机器人（图片来源为环球时报）
但这些利用遥控手柄控制的机器人，对医护人员的操作准确度有很高要求。
于欣格团队观察发现，手术过程中，医生需通过屏幕判断手术进程，去想象有多大的反馈力度，这往往需要临床经验丰富的医生才能把控。
那么，能否在医生和机器人之间共享触觉，让机器人能将现场的触觉反馈同步给远程的医护人员呢？
将电子皮肤作为无线人机系统应用到机器人VR中的研究项目由此启动。
研究人员提出了一个设想，只要“贴上”智能电子皮肤，医生远程操控机器人时，就可以通过视觉、听觉、触觉全方位感知，近似于零距离感受手术过程，并且这在一定程度上，会降低手术机器人认证医生的标准。

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电子皮肤在智能机器人虚拟现实中的应用演示
不过要将设想变为现实，还需跨过不少难关。
在机器人VR项目进展中，于欣格团队遇到的最大问题是，机器人和人体的双向反馈环节。这也是项目进展中花费时间最长的环节。
核心难点有两处：一是电子皮肤捕捉到人体动作后，如何将这个动作的指令精准传递给机器人？二是如何将机器人获得的触觉精准反馈给人类？
除此之外，机器人VR研究过程不仅涉及于欣格团队擅长的生物医学工程，还会涉及材料、电路、力学优化、有线反馈通路、软件开发及界面优化等。
因此，他们联合大连理工大学、清华大学和中国电子科技大学的多位优秀人才通力合作，最终在这样庞大的应用工程型项目中取得进展。