他的機器人模擬系統讓臨床模擬訓練「看得見摸得著」 獲投500萬

下一步，唐宙明計劃量產IHS消化內鏡模擬系統。

文| 鉛筆道記者 許夢

當前，主流的醫學臨床操作型技能訓練模式，嚴重依賴動物、屍體以及物理模擬器械，存在成本高、針對性差、訓練效果難評估等問題。

隨著虛擬現實和人工智慧的發展，VRAR+AI的結合可以有效輔助解決醫學臨床中的這些問題，為手術方案模擬規劃、手術過程數字預演、新術式研發試驗、手術模擬訓練等提供解決方案。

唐宙明團隊研發的IHS機器人觸覺模擬系統，可以解決醫生在模擬訓練中有觀感、無觸感的問題。通過IHS模擬系統，使用者可以感受到器官的形變和觸感，做出有效反應，從而大大提高醫學訓練的效率和精度。

此外，該技術還可應用於工業設計、精密儀器設計、動畫遊戲等多個領域。

2017年10月， IHS獲得元真價值投資的500萬融資。

註：唐宙明承諾文中數據無誤，為內容真實性負責。鉛筆道作客觀真實記錄，已備份速記錄音。

2016年11底，唐宙明帶著IHS消化內鏡模擬概念機從溫哥華趕赴深圳五洲賓館參加中國海歸創業大會。

這是他們團隊的研究成果第一次在國內亮相，研發過程歷時一年半。白天開發晶元，晚上兼職研究機器人觸覺系統，這樣的日子唐宙明受夠了。這一次，唐宙明不想空手而歸。然而，他從活動方得知，當天有300多個項目報名，只有10個能參加路演。

他無心打理略顯油膩的頭髮和皺巴巴的襯衫，在樓道靜等結果。幸運女神眷顧了他，IHS獲得路演資格，「現場投資人反饋很好，我們也獲得一些機構的關注。」

路演的成功給唐宙明打了一劑強心針。他馬上飛回加拿大，辭去了系統晶元架構驗證工程師的職位，全職投入到消化內鏡模擬系統研發上來。

其實，唐宙明早在2010年讀研究生時，就和導師一起開發了一套擁有7自由度操作手臂的微創手術模擬系統設計，並獲得美國專利。然而，唐宙明並未選擇創業。

「那時剛畢業，覺得自己僅有學術能力不夠，怎麼研發，怎麼做產品，我都不知道。做學術研究項目與做產品，差別還是很大的。」因此，他選擇從與機器人底層技術息息相關的晶元行業做起。如今，在從事系統晶元6年後，唐宙明終於一償所願。

他曾調研過國內的機器人觸覺應用發現，尤其是在醫療領域醫學訓練方面，大多數應用是有視覺、無觸覺，或者使用者用硅膠等代替練習操作，無法在訓練中感受真實器官反饋。

因此，他和團隊在虛擬現實的基礎上，為模擬機器增加人機交互系統，幫助使用者精準、快速地進行練習，儘快熟練上手。比如，使用者通過IHS醫療模擬系統模擬給病人做胃鏡，他不僅能看到消化系統的內部，還能感覺到這些器官如何形變。

消化內鏡模擬系統DEMO機

「機器人觸覺應用最核心的技術不是VR的渲染，而是VR模型如何進行形狀變化。」唐宙明解釋，在IHS手術模擬系統中，人真實的感覺是虛擬產生的，而不是實體的摩擦力。

其原理是：通過人機交互系統把操作手臂的物理運動，轉化成數字運動的矩陣，把數據發送到VR環境中，VR通過實時計算髮生形變，讓被碰撞的虛擬模型發生形變並計算出力反饋的數據。然後再將該數據發送回人機交互系統，系統通過力反饋控制器將力反饋進行實時的調控並將觸感體現在操作手柄上。

IHS消化內鏡模擬系統成部分

對於人體來說，不同的器官性質不同，器官形變也不一樣。當醫生觸碰器官時，他所獲得的觸覺也不同。作為模擬模擬機，其系統必須實時根據VR和其形變狀態進行計算，給予使用者感覺上的反饋。

目前，團隊已經應用機器人觸覺技術研發出國內消化內鏡模擬系統，並與國內兩家三甲醫院達成臨床合作意向。唐宙明計劃，接下來將IHS醫療模擬系統應用於腹腔鏡、內窺鏡、胸心外科等多項手術模擬訓練、教學及考核。

唐宙明表示，除了針對醫療、教育推出模擬教學設備，IHS機器人觸覺模擬技術在遊戲、動畫設計、工藝設計方面，也可以得到廣泛應用。比如，在飛機引擎製造、機車引擎維護、珠寶設計上，該技術都可以為使用者提供高精度模擬訓練。

此外，唐宙明介紹，在儀器應用的開發之外，基於AI和VR的力反饋演算法也可以打包成SDK（軟體開發工具包）給其他廠家進行二次開發。

團隊方面，IHS擁有一支10人的研發團隊，團隊成員來自加拿大西門弗雷澤大學、英屬哥倫比亞大學、國立新加坡大學等。其技術顧問Tim Salcudean曾任世界機器人觸覺技術研究協會主席。此外，IHS還與清華長庚醫院、國防科技大學等進行研發合作。

去年10月，IHS獲得元真價值投資500萬種子輪融資。下一步，唐宙明計劃融資900萬，主要用於消化內鏡模擬系統的臨床試驗、量產，以及IHS通用觸覺設備研發和量產。

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編輯 | 吳晉娜    校對 | 劉晶榮

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