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2019年12月18日

譚淑美 訪談錄

中大研究自動化工程學者劉達銘:機械人不會淘汰地盤工人

劉達銘(Darwin),中文大學機械與自動化工程學系助理教授。

對於機械裝置或機械人這數十年來的發展,他認為速度很快,「在五六十年代,只有工廠造車才會用,現在連吸塵機都變成機械人自己走來走去吸塵。」機械人會導致失業率大增?

「某程度上是會的,不過,以前有人揸馬車,現在沒有馬車了,人們就改做司機。所以,工種是會轉型的。」

他現在多項研究都與建築工程有關。地盤工人會被淘汰?

「不會,因他們也可轉型,例如改為負責操作機器,他們日後可避免做一些危險或搬重物的工作。」他指,「像一些災區探索工作,都可交由機械人去做。」

走進中大劉達銘的研究所,他指一指周圍說:「這些全都是我的研究項目。」

室內放滿各式儀器,非常雜亂,但亦亂中有序。旁邊有一個玻璃室,多條鋼線繫着一個像凳仔的機械裝置。劉達銘說這個叫做「線驅動機械人」(Cable robot)──雖然它看起來不像一個「機械人」。它可以在商業大樓進行抹窗。劉達銘解釋,在現實之中,於工地之上,不會用玻璃塊,反而會用一些巨柱,令工桯進行得更靈活。

自動砌磚

另一個他在做的project,是跟建築學院合作的。那是另一組機械裝置。

「校園有個地方『再生園』,讓學生freecycle、recycle、upcycle(各種回收循環再用方式),例如衫褲鞋襪、不用的書、打印機、電子用品、碳粉,都可以放在這兒讓人們隨意拿去……我們想把它改得美觀一點兒。」在設計圖中,它是一個8米乘8米約一層樓高的牆形建築,除了回收設施,也是一個休憩空間。此建築物由建築學院設計,但交由他帶領的團隊所設計的機械裝置,去進行整個建築工程。「它會自動砌磚,毋須動用一個建築工人。」

劉達銘指很難說成本會因而降低多少,但利用機械裝置去進行工程項目,優勢在於做一些有工藝技術性質的工序時,會更省時也更省成本。「例如我們在校園做的這個牆形建築物,是以不規則方法去砌,若由人去做,會很花時間在調校角度上。」

香港樓價高企,除了因為供需失衡,還因為建築成本也愈來愈高。因此,劉達銘希望,在長遠來說,能幫助香港解決建築人手短缺的問題。

「現在有Modular Integrated Construction(組裝合成建築法),即是將樓房變成LEGO,每個組件在工廠已做好工序,然後到地盤才砌出來。」例如在內地的工廠組裝?「是。但現時在這些工廠內,通常仍是靠人手去做,例如模具都是用人手去擺,或者由人拿着繩子去穩住巨型石屎把它放在對的位置。但這工序其實可以機械化,也可以確保工人的安全。」他肯定地說,香港現在起樓已經引入這「組裝合成建築法」,但普遍來說工廠都是人手組裝為主。他的研究方向也是朝着這進發。

研發義肢

最近,劉達銘獲大學教育資助委員會頒授2019年度傑出教學獎,以表揚他不是關在象牙塔教書,而是經常帶學生走出校園去實踐一些工程項目。其中他與沙田威爾斯親王醫院的醫護人員合作,成立義肢研發學生隊伍,讓學生運用工程學的知識研發義肢,以改善截肢病人生活。

其中一名病者岑幸富,在10多年前患上車禍令左手要截肢,雖然車禍前未學過樂器,但因為有興趣想學,於是劉達銘團隊就為他度身訂造義肢,使岑能夠以機械臂拉奏小提琴,一圓其多年來於舞台上表演的夢想。

這義肢最特別之處是它非固定形狀,視乎他想做什麼活動,就安放什麼相應配件在上面,它也不像手的形態。「我們叫這做task-specific,不論從實用性或成本都是更簡單更便宜。我們除了做拉小提琴的義肢組件給他,也做了打乒乓球(用來開波)的組件給他。如果他把它弄爛了,我們就用3D打印機,印多幾個出來畀佢。」這個「服務」他們不收費,因為是雙贏的。「我們可讓學生有學習的機會,所有學生都要做project先畢到業㗎!」他微笑說。

問他,若有讀者看到報道,可否直接找他們?

這時他帶點猶豫地說:「可以,或者找他的義肢矯形師轉介。」

展望未來,機械裝置科技如何走?

「以義肢為例,科學家除了發明義肢令截肢者應付日常生活,也有科學家研究設計一些像真手的義肢,以讓截肢者更容易融入社會。我們仍在應對很多方面的挑戰,最好當然做到一隻似真手的義肢,價錢合理,可簡單操作,耐用性好!但現在我們整一隻有5隻手指的義肢,有很多顧慮,例如電池可以用多久?是否可以防水?」劉達銘接連拋出幾個問題。

他指出,以義肢來說,發明可以更超乎人類想像。「在研究義肢的課題時,我有個朋友甚至問:6隻手指又如何?他發現某個國家有條村莊,很多人都有6隻手指。他的研究指出,6隻手指可以做到一些5隻手指不能做的事情。例如我們在手機打字時,要用兩隻手扶着手機才能打字,但6隻手指的人,一隻手就可以拿着整部手機並且打字。因此,6隻手指是否更超越現時人類擁有的5隻手指呢?」

未來發展

劉達銘的廣東話非常流利,但他的成長階段幾乎沒有在香港生活過。他在香港出生,但3歲就隨家人移民澳洲,在當地的墨爾本大學完成本科及博士課程,並一直專注於機械研究,「我覺得這課題很有趣,我本身也喜歡理科及數學科目。」他淡然說,以往幾乎每年都會回港探親一次。他的父母從事銀行業。

在墨爾本完成大學後,他去到德國慕尼黑及法國巴黎從事機械研究工作。

對於機械人的未來發展,有什麼技術要突破。劉達銘想一想說:「現在的摩打仍然比較重,但輸出的力量又不夠大,這會令機械人的腳變得很大,才可帶動上身移動。因此,驅動器有空間可以進步。另一方面,一個機械人最好不要有條插着電源的『尾巴』,電池的持久性也是一個重點──我們的手機都有同一個問題,如果手機的電池可以持續10日而不是一日就最好啦!」他接下來的project是研究一種線驅動的人形機械人,看起來像一個骷髏骨頭的機械人都幾恐怖。他說其部門已買了一個回來研究,「小朋友見到佢,好鍾意同佢玩喎。」

「它上身有40條『肌肉』,我們透過它是否可以了解更多人的肌肉?」他不肯定地說:「相對人類,我們有數百條肌肉,我們有那麼多肌肉,是因為當我們某部位受傷了,其他部分仍可繼續幫我哋做到嘢。但機械人未必需要這麼多肌肉。」

劉達銘在法國的時候曾經研究兩足機械人,「研究一下它可以點樣行路,我們行路好像很自然很簡單,但其實行路牽涉到的肌肉結構是很複雜的。我們兩隻腳一齊行,點解可以平衡到而不致跌傷呢?它如何計劃下一步?腳應該放在哪兒?如果我被人推一下,腳如何調節自己以令我不仆倒?」

埋首研究機械人,也令他感到人體結構之奧妙。「我的女兒現在學會扶着東西站立了,她才10個月大,自己去學都學識咗!但是,你畀一年時間我,我都未必能令一個機械人做到同樣的效果!」

他的女兒今年10個月大,他的太太是中國人,兩人在法國結婚。

 

劉達銘小檔案

年齡:33歲

學歷:澳洲墨爾本大學機械人學博士學位

職業:中大機械與自動化工程學系助理教授

家庭狀況:已婚,育有一女

 

撰文 : 譚淑美

[email protected]

 

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