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    翁祐育科研人才 智能義肢奪全球金獎

    kaWing
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    從事科技教育報導逾十年,見證香港電子學習及STEM的興起和轉變,近期關注AI及特殊教育。

    iOS 14 手遊玩家小心! FGO ‧ Pokemon Go 建議暫緩更新

    昨日我們已報導日本及台灣地區非常受歡迎的手機遊戲 《動物森友會 口袋露營廣場》未支援 iOS 14 ,今日升級的災情持續爆發,《 Fate/Grand Order 》、《 Pokemon Go 》同樣有類似公佈之餘,台灣電動車開發商 Gogoro 更建議用家帶智慧鑰匙或 NFC 卡片以作備用。重要的是 Twitter 上有開發者提醒同行要注意是否有同類事情發生。

    結合生活地圖 Facebook x Ray-Ban 智能眼鏡明年推出

    Google 在 2014 年公佈第一代智能眼鏡後,至今有很多不同類型的智能產品相繼推出, Google 之外有著重社交趣味的 Snap Spectacles 3 、專攻運動的 Solos Smart Glasses 等。去年 Facebook 宣佈與 Ray-Ban 合作推出智能眼鏡,今日 Facebook 就向大家報告一下開發進度。

    Win 10 1093 版本預設關閉「安全地移除硬體」

    很多傳統的 Windows 使用者有一個慣性,要掹「手指」( USB 儲存裝置 )會去右下角,並按「安全地移除硬體」,但近年此舉像是慣性顯示訊息多於有需要實行,此動作到底意義嗎?

    STEM 備受關注,讓很多學校的學生發明受到重視,加上資訊和配件日益完善,做就了很多傑出的發明。繼早前有兩間中學的發明後,今期介紹的是順德聯誼總會翁祐中學(簡稱翁祐)的智能義肢,他們早前奪得國際賽全球金獎。此外,翁祐中學以培養科技人才聞名,今期也邀請了該校廖萬里副校長分享心得。

    早前曾介紹基督教宣道會宣基中學的手語翻譯手套,及宣道會陳朱素華紀念中學的立體義肢手方案。兩者的特色均是成本低及實用性高,小記觀感是不輸大學生的設計,讓筆者留下深刻的印象。

    智能義肌取代傳統義肢

    至於今次採訪是翁祐中學的智能義肢(作品名稱肌電義),由湯昆諭和黃穎霖組隊製作,主要是針對沒有了手腕的人士設計而成。兩位同學曾邀請一位殘障人仕作瞭解,受訪者表示現今義肢售價高昂,而且十分笨重,需要背肌帶動及移動才能控制手腕上的手指開合,不太方便,也讓背部長期負重。加上整組義肢體積較大,背部偶有敏感出現,整體來說設備有改善空間。

    兩位同學遂運用智能設備,取代傳統義肢手。運用器材包括智慧臂 Myo、Arduino Nano、IR(紅外線儀器)、藍牙接收器、Servo Motor 連接的五指機械手等,配合程式 Arduino Studio 及 C# 作其他智能操作。

    湯昆諭(左)和黃穎霖(右)組隊製作智能義肢,參與羅馬尼亞舉行的國際資訊及通訊科技大賽,並取得全球金獎。
    湯昆諭(左)和黃穎霖(右)組隊製作智能義肢,參與羅馬尼亞舉行的國際資訊及通訊科技大賽,並取得全球金獎。

    智慧臂 Myo 作操控

    Myo 是一個智能手環,使用方法是通過手勢變化而掌握數據。實際上,Myo 會感應手臂肌肉的變化,並內置速度傳感、陀螺儀等。負責技術開發的黃穎霖,於 Myo 取出經由手臂發出的五項數據,分別是 Fist(握拳)、Finger Spread(手指將開)、Double Tap(兩指指尖成圈)、Wave in(手腕向前)、Wave Out(手腕向後)。此項裝置目的是負責控制,也就是輸入條件。

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    Myo 裝置外觀如手環,配戴在手臂上,通過內裡金屬能感應肌肉變化。
    Myo 裝置外觀如手環,配戴在手臂上,通過內裡金屬能感應肌肉變化。

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    通過 5 項手勢,可於 Myo 取得數據。
    通過 5 項手勢,可於 Myo 取得數據。

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    Arduino智能組件

    另一方面,由單晶片控制器的 Arduino Nano 負責運算,經由藍牙接收器以接收 Myo 發出的數據訊息,然後因應程式設計和所需,掌控電子手開合,或是紅外線訊息輸出,以便控制其他智能設備,如電視等。

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    連接 Servo Motor 的五指機械手可於網站購置,手指會同時收起,如同握拳,相反就是將開手。
    連接 Servo Motor 的五指機械手可於網站購置,手指會同時收起,如同握拳,相反就是將開手。

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    Arduino Nano 與其他電子裝備的接線圖。
    Arduino Nano 與其他電子裝備的接線圖。

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    功能一:機械手操作

    湯昆諭負責操作及介紹智能義肢,他帶上手套模擬手腕截肢的情況。將 Myo 戴於手臂上,當手指將開及握拳時,Myo 感測到手臂肌肉的變化,將數據傳送至自組 Arduino 盒,機械手掌就會將開或握實。湯昆諭補充曾給予殘障人士使用,他予以高度評價,畢竟新設計的設備重量大幅下降,而且靈活度更勝從前。

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    配戴 Myo 後,只要適當控制手肌,就可令旁邊的機械手變成握物狀。
    配戴 Myo 後,只要適當控制手肌,就可令旁邊的機械手變成握物狀。

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    相反機械手將開。
    相反機械手將開。

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    功能二:取代紅外線遙控

    另一項功能是取代紅外線遙控,黃穎霖設計 Arduino 的程式碼時,會將 Myo 的輸出視為五組數值(1-5),並自行設計出名為 EmPCS 的手機 App。操作原理很簡單,同樣使用 Myo 輸出的數值,以兩組為一項輸入,用紅外線作媒介,功能和數值可因應所需而調校,以預設的設計舉例,遙控手板電源開關動作(34)就是 Wave-in(3)及 Wave-Out(4)。

    另一種設計是透過紅外線連接(接入產品必需要有紅外線輸入),圖中的平板就透過此控制音量。
    另一種設計是透過紅外線連接(接入產品必需要有紅外線輸入),圖中的平板就透過此控制音量。

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