我們想讓你知道的是
一群靠著高超技術,年年在各項國際大型機器人競賽中獲獎連連的大學團隊,他們不僅做出了令人驚豔的機器人,更將這個技術應用在各種可以造福人類的領域中。
文:周彥彤、楊谷洋(協力指導)

人類對於環境資訊的接受與了解,有90%以上是透過視覺,跟其他感官相比,重要許多。能「看」讓我們可以做到更多事情,對機器人也是一樣。
靈魂之窗
人類的眼睛是怎麼看到外面的世界?眼睛可以說是個非常精密的光學系統。外界的光穿過眼睛,到達位在眼睛後面的視網膜,形成清楚的影像,視覺神經再把訊息傳遞到大腦,大腦再把這些訊息轉變成視覺,於是我們就能看,並且透過過去的學習與經驗知道看到了什麼。視覺對我們的行動有很大的影響,只要試著把你的眼睛矇起來,就能發現再簡單的動作都變得困難。對機器人來說也是一樣。
把人類識別影像的機能,用來讓機器人可以看到的機制叫做機器視覺(Machine Vision),這是一個模擬人類眼睛運作方式的系統。比擬人類眼睛的部分是攝影機或照相機,負責攝取外面的影像,接著把影像傳遞到電腦裡,再由電腦進行分析、辨識,機器人就可以知道形狀、距離、是立體或者平面、明暗跟色調,機器人將這些辨識好的資訊記在腦海中,下一次,同樣的物品出現時就能一眼看出,不用再次進行複雜的分析了。
眼見為憑
有了視覺系統的機器人,能力就會變高許多。因為可以看,機器人在執行任務時就更加精密,像是前面所提到的,具有視覺的機械手臂能做到「手、眼、力」的協調,進行更複雜的工作,對手的動作跟出力都能掌握得更好。
當機器人可以看的時候,透過視覺掃描所處的環境,就知道環境裡所有物品的位置,加上程式的幫忙,規劃出行走的路徑,隨時能避開障礙物。機器人就可以走出人類所規畫好的環境,邁向更複雜廣闊的世界。機器人的視覺也可附加其他辨識系統,功能更強大。例如人臉辨識系統,機器人就能分辨客人是誰,甚至分析臉上表情來判斷對方的情緒,順利跟人類互動。
我有透視眼
機器視覺還可以做到許多人眼比不上的功能。這讓機器人可以替代人類去進行許多危險或者複雜的工作,例如視野範圍比人類大很多,能進行大範圍的掃描,收集更多資訊。可在黑暗、強光、高溫等人眼不適合運作的環境中工作,而且工時很長,不會疲勞。機器人的視覺還可以開外掛,加裝其他功能,例如附加紅外線或者顏色濾鏡等功能的視覺感測器,就能看出產品上人眼看不出來的很細微的瑕疵,甚至分析飲料等物品裡的成分。
透過高速視覺系統,機器人可以應付高速移動的物體,當面對投手高速投過來的球,加裝了這種系統的機器人會清楚的看到球運動的軌跡,輕輕鬆鬆的把球給打出去。研究者把各種需要的功能附加上去,讓機器人變成名符其實的透視眼。機器視覺不只應用在機器人身上,更涵蓋了文件辨識、醫學工程、航太遙測等及其他需要視覺的行為上,是應用非常廣泛,相當重要的科技。

觸覺其實是由很多感覺混和在一起的,所以我們碰觸到一個東西時,會同時感受到軟硬、冷熱、粗細等各種感覺。當機器人也能擁有觸覺的時候,甚至可以帶人類碰觸到未知的世界。
感觸有多深?
人體的觸覺主要是透過皮膚運作,你會感覺到冷熱、作用在身體上的力氣大小、知道自己碰到什麼東西等等,都是透過皮膚裡跟神經系統相連接的偵測器,稱作觸覺受器。我們一整天無時不刻都在使用觸覺,甚至睡覺的時候也是,所以觸覺是一個非常重要的感覺。其中手的部位的觸覺受器最多,一個指尖上大約有300多個受器,讓我們用雙手就能完成許多高難度的事情。
當研究人員想要賦予機器人觸覺時,首先想到的是能不能也給機器人跟人類一樣的皮膚,讓機器人全身都有觸感?也就是製作出所謂的電子皮膚。電子皮膚上安裝有感測器,並且布滿了電子線路,感測器會偵測皮膚所受到的壓力、溫度等等,透過電路把感測到的資訊回傳到機器人的電腦,機器人就能藉由「觸覺」作出反應。不過這是一個很昂貴的點子,小小一片皮膚就造價不斐,況且有些機器人並不需要全身都擁有觸覺,只要某個部位具有觸覺感測器就能讓能它們很強大了。
一指神功
生產現場的機械手臂如果沒有觸覺,只是靠設定好的力量來拿東西時,能拿起來的物品就很有限。為了讓機械手臂可以自動偵測抓起物品時的狀態,研究人員在手臂的指尖上加裝了觸覺感測器。這類觸覺感測器是為了生產環境中的特殊功能而設計,所以不必一定要模仿人類的觸覺,能夠偵測的範圍包含了手腕及手指,基本上具有兩種感覺:一是觸感,能讓機器人判斷接觸到的物體形狀、質地。
二是力感,力感又分成:壓覺,要在物品上施加多大的力氣;力覺,判斷手指與手腕要從什麼地方施力;滑動覺,偵測掌握物品的狀況,讓東西不會滑落的感覺。透過用這樣的觸覺感測器,機器人不僅會選花生,還可以幫忙撿雞蛋而不會捏破。
觸覺感應
裝設在機器人身上的觸覺感測器,不只能提供機器人自主偵測的資訊,透過觸覺的交互感應,甚至可以讓人類透過機器人傳回來的觸覺,擴大人類的觸控感知範圍。這類的觸覺設備是透過一個能夠接收機器人回傳觸覺的操控器或者手套等,感覺到機器人碰到的物品的觸覺,讓操控的人好像真正碰觸到那個物品一樣。
這樣的設備可以運用在醫療上,當醫生把小機器人放進人體裡,透過遠端操控,就可以讓機器人幫忙開刀,甚至不用把人體開腸破肚。利用這樣的技術,也能讓機器人在水下、太空中或者各種複雜環境中工作,儘管操作的人沒有在現場,依然可以身歷其境,漂亮完成任務。

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民團緊盯菸防法公告前準備工作,籲完善健康風險評估與申報機制

我們想讓你知道的是
菸害防制法修正案雖三讀通過,然真正的挑戰才剛開始,民團表示將含淚監督,呼籲政府重視健康風險評估以及申報機制等配套措施,以維護國人健康。
逾十數年未修的菸害防制法,歷經5次立院朝野協商,總算在本月12日通過三讀,達成加熱菸載具嚴管、禁絕加味菸、圖文警示提升至50%、校園全面禁菸等重大變革,確立台灣朝禁止電子煙、嚴管加熱菸方向前進。為呼籲政府重視健康風險評估等各項配套措施之落實,確實維護國民健康,全國家長會長聯盟、台灣醫界菸害防制聯盟及董氏基金會等台灣拒菸聯盟團體也緊急在農曆年前召開記者會提醒政府,新法中,包括「類菸品」、「指定菸品」、「健康風險評估」等用字模糊不清,等於讓主管機關留有很大「空白授權」空間。法令正式公告前,務必審慎進行把關。
健康風險評估:一套評估安全容許濃度的健康科學
健康風險評估屬於一門攸關人體健康的系統性風險管理,目的在於決定如何管制醫藥品、食品、化粧品、農藥、生活及職場環境中存在之化學物質最大殘留濃度(Maximum Residue Level, MRL),亦即安全容許濃度,以建立危害人體健康之風險及效益分析(risk and benefit analysis)。健康風險評估的建立原因,通常是體系中出現了過去不曾經歷或不曾被發現的新有害物質,台灣過去較知名的健康風險評估建立經驗,包括塑化劑食品事件、含萊克多巴胺之美牛與美豬開放事件、日本福島食品等事件等。
訴諸科學證據,健康風險評估乃為國人把關的重要關鍵
健康風險評估之所以重要,在於講究科學證據,為爭議政策提供最核心的決策基礎。較著名的健康風險評估應用,是在2011年台灣發生的塑化劑食品安全事件,起因為部分食品上游原料供應商在常見的合法食品添加物「起雲劑」中,使用廉價的工業用塑化劑(非食用添加物)以撙節成本。最終,衛福部提出健康風險評估研究數據,由國內各領域專家於2011年6月21日達成初步共識,比照歐盟標準,依據科學證據針對5種常用塑化劑,定出每人、每日、每公斤體重容忍值〈TDI〉,例如DEHP容忍值為50微克、DBP容忍值為10微克等。
2020年8月28日,總統蔡英文宣布開放萊克多巴胺(瘦肉精)豬肉及30月齡以上的美國牛肉進口,即表明政策決定絕對不會以國民健康作為交換,而是以在科學證據累積充分的情況下,政府已經做好完整的國人風險評估及配套措施,確保食品安全及豬農生計不受影響的前提下所做出的決定。
美豬健康風險評估,涵蓋不同層面之敏感族群
含萊克多巴胺之美國豬肉進口爭議長達15年,主要爭議則在於國人飲食習慣與他國不同,畢竟豬肉在華人飲食料理中是相當廣泛使用的食材。以2019年為例,美國單人每年平均吃下近24公斤豬肉;台灣則為39公斤。此外,國人比外國人嗜吃內臟,尤其坐月子中的婦女等,專家因此呼籲應該針對國人飲食習慣,以及心血管疾病患者等高風險族群,進行健康風險評估。食藥署最終委託成大醫學院環境醫學研究所/環境微量毒物研究中心完成「108食用肉品暴露萊克多巴胺之健康風險評估報告」,特別針對不同年齡層民眾、敏感族群進行分析,包括小孩、幼兒、青少年、成年人、老人以及育齡與正在坐月子的婦女,進行針對豬萊克多巴胺的殘留容許量標準,方才消除各界疑慮。
必須重視在地證據 台灣人基因易感性也必須納入評估
除客觀環境因素,跨人種的易感性基因差異也是健康風險評估的重要環節,畢竟人種基因可能導致受化學成分影響程度產生差異。近期著名例子,在於國健署所提出近五成台灣人患有酒精不耐症(Alcohol Intolerance)基因缺陷。酒精不耐症是一種先天的基因缺陷,導致人體內缺乏乙醛去氫酶(Aldehyde Dehydrogenase, ALDH2),無法正常代謝酒精轉化成的乙醛。前國健署署長王英偉在任時即指出,台灣人酒精代謝基因缺陷機率高居世界第一,飲酒將大幅提高罹患癌症的機率,重度飲酒者得到食道癌的風險甚至可高達50倍,因此呼籲台灣人飲酒習慣不應比照外國標準。
2018年政府針對新型庫賈氏症提出的「美國進口牛肉相關產品健康風險評估報告」,即考慮人種易感性基因型分佈的差異,並根據國家攝食資料庫公告之細項食物攝食量計算國人食用美國牛肉的潛在健康風險。而過去由國家衛生研究院、中研院領導之台灣肺癌遺傳流行病學研究團隊,也陸續找出數種肺癌的易感基因(predisposing gene),包括第10號染色體的 VTI1A、第6號染色體的ROS1-DCBLD1和HLA class II、第5號染色體的TERT、第3號染色體的TP63等都是易感的基因位點,都可能因為空污、菸害、職場環境提高罹癌機率。
加熱菸內含多種新化學物質,政府應召集跨領域專家協助審查
根據董氏基金會提供資料顯示,2020年沙烏地阿拉伯的學術機構研究發現,加熱菸產生的氣霧 (aerosol) 中,共含62種化學物質;其中丁二酮(diacetyl)、乙酰基丙酰基(2,3-pentanedione)、鄰苯二甲酸二辛酯(diethylhexyl phthalate )等。董氏基金會因此曾提出質疑,加熱菸還有多少化學物質未被揭露?如何擴散?需要更多證據予以驗證。
以歐盟為例,要求菸商必須於申請新興菸品產品上市前,提出詳盡的檢驗報告,方才能予以核准。訴諸科學證據需要體系的建立,畢竟連國健署署長吳昭軍都在菸防法協商現場都承認,確實國健署連其他國家怎麼進行健康風險評估都不清楚。
台灣醫界菸害防制聯盟祕書長郭斐然呼籲,因應加熱菸之特殊性質,必須建立指定菸品之健康影響評估,此外也應同步修正「菸品資料申報辦法」,增加應申報項目。郭斐然指出,依據國際的經驗及資料,加熱菸菸草柱的添加物一直成謎,尤其是添加物的相關毒性資料是否完備,政府是否已掌握這些資料並要求菸商要如實申報,同時政府是否具有查核的能力?專家也指出,新興菸品必須在研究上需要更多時間累積數據,除了參考國外研究外,台灣自己應該要對新興菸品進行健康風險評估,一旦有了風險評估,才能衡量這些菸品的危害加以把關。
林奕華呼籲:盼國健署勿忘為國民健康把關的初心
儘管國健署草案由原先電子煙、加熱菸雙禁改為後來一禁一開的版本,對雙禁陣營造成巨大打擊,但是林奕華委員依然想提醒各界:反制菸害對國民健康所造成的影響,才是這次修法的主要目標,也呼籲國健署、各黨立委,即便在修法完成後,也毋忘修法初衷,繼續為國民健康把關。她更進一步表示,無論結果如何,菸害防制還是要以教育為本,才能達到從源頭阻絕菸品對年輕世代的傷害,這也是她會持續努力的方向。
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