首屆創科展公開逾百學生發明 中風復康機械手套成本低於1千元

撰文:莫家文
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隨着香港STEM教育普及化,編程(Coding)逐漸成為新一代學生的「通用語言」,他們甚至研發新產品幫助弱勢社群。有基金舉辦首屆創科展,在中小學生團體的科技創意作品中選出優勝作品,既有入圍高中組的女子中學團隊,研發一套人工智能系統,利用電腦AI對答及智能手推車,幫助視障人士在超巿中找尋合適的貨品,亦有初中組入圍學生團體,利用微型電腦底板、魚絲及摩打,創造出一個手部助力活動手套裝置,專門幫助中風康復者或術後患者拉動手筋,還可透過手機遠程控制模式,助病人在家中達成指定物理治療動作,節省會診費用,期望未來能應用社會中造福人群。

香港創新基金舉辦首屆香港創科展,周六起一連兩日公共展出120個中小學入圍創科作品。(莫家文攝)

120個中小學生作品公開展出 高中團隊發明無障礙超巿購物系統

香港創新基金舉辦「大想頭 齊創新」為主題的首屆香港創科展,鼓勵參賽學生運用科學和創意,發明關心社會、對傷健人士、獨居長者、長期患者的創科設計產品,促進社會共融,在400份來自全港140間中小學、合共逾 1,200 名小四至中六學生提交的創科作品之中,主辦單位先選出120隊入圍隊伍,安排今日(25日)起一連兩日在香港會議展覽中心3G展覽廳中公開展出,推介其設計思維及理念,再於周日選出「小學組」、「初中組」及「高中組」優勝作品及「最受歡迎設計大獎」,以表揚團隊的獨匠創意心思。

其中入圍高中組的聖士提反女子中學的中五團隊,設計出專為視障人士為目標的「e視買」超巿購物系統,女學生團隊稱事件源於「女性好中意Shopping買嘢」,但她們透過失明人士協進會意見調查及Apple store視障店員深入訪談,發現全部人回覆全港無一間超巿提供無障礙設施協助視障人士購物,「我哋發現好似Apple store店員咁識利用科技,都無法去超巿獨自購物,雖然佢哋可以網購,但最主要係唔知有咩選擇可以揀,只能夠購買已知貨品。」於是她們利用大約4至5個月時間,發明出一個超巿手推車AI購物系統,原理類近機場行李輸送系統連結自動行李車的做法。

中風康復者手部活動能力受阻 機械手套可用於物理治療

據介紹,系統利用UWB超寛頻技術,由學生團隊在微型電腦系統中制作一系列編程,透過視障人士與系統AI對答中,找出合適貨物、品牌及款式,然後按雲端系統分析最佳路徑,再發送訊息至手推車上接收器,由手推車帶領視障人士行走至達指定貨架定位,再掃瞄架上貨物修碼確認選定貨品。為了兼顧視障人士的安全性及便利性,手推車前行時遇障礙物或鬆開扶手,手推車會立時靜止,而到達貨架後掃瞄指定貨品,系統更可推送當時優惠。現時團隊已在面積近4000平方呎的實驗室中進行虛擬超巿貨架購物實驗,證實做法可行,正逐步優化系統,例如可一次過講出4種貨物清單後統一計算路徑,以及一個系統可連結多部手推車同時運作等,期望未來能夠真正推出巿場,為超巿創造出真正無障礙購物設施。

入圍初中組的荔景天主教中學3名中三學生,發明出專為中風康復者而設的手部活動裝置「助手」,其中一名團隊成員稱設計源於一名小學老師手術後手部活動能力大不如前,經搜尋資料發現有研究顯示僅15%中風康復者回復正常手部能力,於是開始構思產品,他們由理論到實踐,透過一個魚絲、膠管、齒輪及機械摩打模組創造出一套機械活動手套裝置,再輔以手機藍芽編程模式,只需輸入某幾組指令,便可遠程控制機械裝置達成指定物理治療組合動作,從而減省患者前往診所接受物理治療的相關費用。

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團隊稱創作過程殊不容易,疫情大為縮短上學時間,令團隊難以集中討論,其後透過分工合作,幾經艱辛耗用7至8個月,先後完成3個創作版本,完成真品再實驗超過40次才告成功,其中初版只能透過一組魚絲及摩打控制一個手指動作,之後再優化創造2.0版本,進一步透過多組摩打及魚絲運作,當用家使力時,手套裝置上的EMG傳感器會透過手部肌肉傳導產生的電波數值,傳輸至微型電腦系統上,系統再根據波輻分析,輔助患者達成手部指定反應,而3.0版本則再行優化加入大小魚際肌的控制,以及藍芽遠端操作功能,讓手部能夠做出中風患者難度較高的緊握拳頭動作,能夠用力緊握物件,恢復正常手部功能,整套機械手套裝置預計成本可低於1000元,未來正計劃增加手套的可攜性及便利性,期望善用科技協助中風患者康復及重過正常生活。

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