清華紳士「有溫度」的機器手　抓球、抽衛生紙宛如真人

記者羅欣怡／新竹報導　　

機械手臂已普遍應用於生產製造，但若要應用於護理及復健，則必須突破手部動作不夠靈巧的瓶頸。清華大學動機系特聘教授張禎元領導跨域研究團隊，結合AI人工智慧、生物力學與人因工程，研發出有視覺及觸覺、可模仿人手細緻動作的機器人，能像真人一樣抓球、抽衛生紙，清華大學校長賀陳弘還替他取了個帥氣的名字「清華紳士。」

▲清華大學研發的機器人能如真人般靈活地抽取衛生紙。（圖／清華大學提供）

「太太的一個要求，讓我決定投入機器人的研發。」張禎元笑說，太太有天在電視上看到一個會煮菜的機器人，就說她也想要，「我跟她說那影片是假的，都是動畫模擬出來的，但我也保證會做個真的會煮菜的機器人給她。」雖然是太太的一句玩笑話，卻也讓張禎元著手實現。他說，清華紳士配有一硬一軟的雙手臂，「硬手」有力，「軟手」則要夠「軟Q」。

▲清華紳士能做出如真人般的流暢手部動作。（圖／清華大學提供）

張禎元坦言，軟要比硬還難得多，比如應用於新冠肺炎的採檢，機器手得把棉花棒伸進人的鼻孔或咽喉，「動作要輕柔且準確，感受到一定的回饋力道就必須收手，否則就可能破皮流血。」張禎元解釋，清華紳士的軟性手模仿人類的手指關節設計，使用氣壓傳動來控制手指彎曲動作，並採用獲得美國專利的演算法晶片來感測手指受到的回饋力道，並進行精準的角度測量。

▲清華大學動機系教授張禎元，在科技部輔具計畫支持下，研發出能幫助中風病患復健的鏡像手。（圖／清華大學提供）

一般機器人抓球或握飲料瓶是機械性地五爪開合抓握；但清華紳士的動作則近似人類般流暢，靠的是先將人類的動作數位化，再一步步「教」給機器人重現，機器手得要夠「靈活」未來才能抱嬰兒，或為病人及老人拍背、翻身。

台灣將在2026年步入超高齡社會，65歲以上的人口將占總人口五分之一。因此，張禎元希望「清華紳士」機器人未來能在醫療、護理、長照、居家層面全方位幫助長者，「除了醫療照護，最好還能煮飯洗碗。」