Pokemon Go啟發中學生 研軟件助截肢人士適應義肢奪冠

撰文:曾向銓
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去年Pokemon GO風靡全球,人人化身訓練員捉小精靈,熱潮雖然很快冷卻,但遊戲混合真實世界與虛擬物件的概念影響深遠。有中學生受啟發,開發軟件幫助截肢人士用「虛擬義肢」訓練,縮短適應真實義肢的時間,再配合3D打印,為他們度身訂造義肢。軟件在「我是發明家」比賽擊敗其餘67間中學,勇奪中學組冠軍。
校長讚揚學生有自學精神:「學生想像空間有幾大,就能走到幾遠!」
攝影:龔慧

歐學誌示範使用HoloLens及肌肉感應器。

初用義肢的截肢人士動軏要用上大半年時間,才能適應義肢作為身體的一部分,做出簡單動作。5名宣道會陳朱素華紀念中學的中四學生,去年參加3D打印義肢的工作坊,親身接觸截肢人士。其中一位同學曾寶盈稱,當時發現截肢人士戴上義肢後,不懂控制肌肉,日常生活受阻,「花了很久才能勉強拿穩一個水杯」,於是希望用新科技幫他們一把。

「捉精靈」啟發 利用虛擬義肢助適應

其時Pokemon GO風行,擅長程式編寫的歐學誌靈機一觸,「玩家在真實世界捉虛擬精靈,我們構思將(運用義肢的)訓練過程放進虛擬世界,讓用家訓練」,於是研發混合實境軟件「Prosthetik Plus」予截肢人士訓練。

透過智能電話的鏡頭,小精靈在現實街道上「出現」;歐學誌與同學就使用學校新添置、面世僅短短一年的HoloLens智能眼鏡,讓使用者戴上眼鏡,「看見」虛擬肢體。

當截肢人士戴上智能眼鏡及肌肉感應器,就會看見截肢部位出現虛擬肢體,而虛擬肢體會因應肌肉活動而作出相應的動作。歐學誌解釋,截肢人士可藉此記住哪些肌肉活動會導致哪些動作,待真正裝上義肢後便可縮短適應的時間。

左:感應器偵測前臂肌肉活動,用熒幕顯示該肌肉活動所代表的手部動作。右:戴上HoloLens所見到的畫面,眼鏡用圖像識別技術,掃描一張畫了手掌的畫紙,使用者便可看到虛擬手掌。
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掃描截肢部位 義肢更貼身

3D打印義肢不是新鮮事,一般是先於網上下載義肢模型的編碼,再人手量度截肢部位的尺寸,然後修改編碼,將其打印並裝嵌;如使用者試用後發現尺寸不適合,便要再量度重新開始。而學生們研發的混合實境軟件「Prosthetik Plus」另外一個重要功能,就是透過智能眼鏡掃描截肢部位,準確取得關於部位的尺寸資料,並將資料傳送到3D打印機打印。

「若單靠聽書是不可能做到」
研發「Prosthetik Plus」涉及大量程式編碼,而且智能眼鏡HoloLens面世時間短,相關資料不充分。參與研發的另一位同學吳沛殷­表示,現時本港只得少數機構教授3D打印技術,同學在過程中要到網上搜尋外國的開放資源,再不斷嘗試實物打印,形容經驗:「若單靠聽書是不可能做到」。

歐學誌亦指,目前智能眼鏡的掃描功能未臻完善,未來仍需更多資料作研究。

學校早前舉辦「妙手救西非」活動,公開邀請市民參加學習組裝義肢手。
校長鄺永燊讚揚,學生主動搜集資料,自學精神很強,比原先預期走得更遠。

「學生想像空間有幾大,就能走到幾遠」​

同學們憑軟件於去年取得「我是發明家」比賽中學組冠軍,一半獎金用於學校資訊科技增潤班之上;另一半於日前舉辦「妙手救西非」組裝3D打印義肢活動,吸引逾170位校外人士參加,在3小時內合共組裝44隻義肢手,今年內會送到西非。

校長鄺永燊讚揚,學生主動搜集資料,自學精神很強,比原先預期走得更遠,「學生想像空間有幾大,就能走到幾遠」,期望他們從關心身邊問題開始,將來用創新科技服務不同人士。