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焦點報導

智慧機器人邁向醫療臨床 為醫護分憂解勞 2025/12/03

撰文/賴宛靖
 

結合AI的智力與機器人的體力,應用在醫療領域,不僅繁重醫務得以紓緩,醫療現場也將展現新樣貌。「2025臺灣機器人與智慧自動化展(TAIROS)」以「AI+機器人落地應用」為主軸,展出多項醫療領域應用,為醫療現場帶來解方,更為臺灣的智慧醫療勾勒出可複製、可擴散的商業契機。

「2025年臺灣機器人與智慧自動化展」日前登場,今年以「AI+機器人落地應用」為主軸,經濟部產業技術司攜手工研院、產業及醫療夥伴,展示在智慧製造與智慧醫療的最新成果,讓研發從實驗室推向臨床與產線,建立可複製、可擴散的應用生態系。

經濟部產業技術司簡任技正鄒宗勳表示,面對全球供應鏈重構與製造業升級,產業已由「製造」邁向「智造」。經濟部產業技術司布局智慧機器人與AI核心技術,以提升國產化技術能量及跨域系統整合,推動產業應用與技術落地,並鼓勵成立新創事業,近6年共累積70件國內外專利、逾300件技術移轉及產業服務,帶動企業投資及衍生產值近120億元。

工研院機械與系統研究所所長張禎元也提到,臺灣產業在自動化領域的底蘊與基礎深厚,有完整的機械業與零組件供應鏈,更有智慧機械與高科技人才,都是跨足智慧AI的立基點,將過去經驗數位化、AI化,就能接住下一波機器人商機。

首創單一控制器架構,可同步驅控17軸,反應時間低於10毫秒,結合模組化關節手臂與AI視覺辨識,實現高精度操作與全向移動控制,大幅提升協作效率與系統整合度
首創單一控制器架構,可同步驅控17軸,反應時間低於10毫秒,結合模組化關節手臂與AI視覺辨識,實現高精度操作與全向移動控制,大幅提升協作效率與系統整合度

醫療現場的智慧新助手

本次展出除聚焦智慧製造機器人的研發與應用外,更鏈結臺灣ICT科技強項與醫療體系,拓展應用到智慧醫療領域。多項應用於醫學領域的創新研發已經實際落地、協助醫療院所解決現有痛點,包括全臺首創的「AI內視鏡機器人」,已在臺大醫院進行動物臨床驗證,結合導航與自動化操作,全面提升檢查與治療的安全與效率;「醫療物品運載機器人」與「輪式人型雙臂機器人」,整合成「醫護庶務機器人系統」,已導入彰化基督教醫院,率先建立院內物流到站、器械點交到位等第一線庶務工作,並逐步優化流程,減輕醫護庶務負擔。

展中5項醫學相關的亮點技術,從解決臨床檢查治療、院內庶務物流到減輕照服負重等不同痛點著手,期待藉由創新研發,實現臺灣在AI醫療的願景。

醫療內視鏡腔道導航機器人 全臺首創

臨床常見的內視鏡檢查與治療,執行時,醫師必須穿戴厚重的鉛衣來防護放射線,手術過程不僅耗時費力,也存在輻射傷害的風險,其中支氣管內視鏡檢查,又因內視鏡活動角度有限,必須反覆調整,效率大打折扣。

工研院開發出全球首創的醫療內視鏡機器人,多自由度軟管設計讓機器人能以全向性擺動靈活運作,突破傳統單一方向擺動的限制,操作時無死角,加上全新的腔道導航技術,能避免過程引發的出血或穿孔風險,可深入肺部支氣管第6節,檢查範圍涵蓋率高達9成以上。

此外,AI輔助的氣道辨識與自動導航功能可精準鎖定病灶,提升檢查效率與準確度,目前已與新竹臺大醫院合作進行遠距醫療機器人協作試驗,並與農科院動物科技研究所合作,完成動物臨床實驗。本技術榮獲2024 R&D 100 Awards與第21屆國家新創獎,取得9案10件專利,應用範圍將涵蓋胸腔內科、腸胃科、泌尿科及婦產科等多個醫學領域,造福更多病患。

輪式人型雙臂機器人 勝任精細作業

醫療人員除了臨床工作外,還需負擔整理病歷文件、準備醫材與器械等庶務。工研院研發的「輪式人形雙臂機器人」,以輪式底盤結合雙手臂與單一控制架構,使機器人可動作同步、部署快速。首度搭載的單一控制器擺脫以往得依賴多平台整合與維護的麻煩,成本降低了40%,可同步驅控多達17軸雙臂協作,且高速控制器的反應時間低於10毫秒,遠勝於業界平均100毫秒,大幅提升即時性與穩定度,像是旋轉鎖頭、插拔零件、開關門或抽屜等精細任務統統難不倒;更導入模組化快拆關節,維修效率提升70%,因應不同需求而變化;仿生觸覺夾爪還能模擬人手的操作感知,具備0.1N的力道控制精度與0.5毫米的位移精度,能勝任精細作業,無論是醫院任務、還是產線上的精密作業,都能展現高度可靠性。

這項技術已取得4件發明專利,榮獲2021年全球百大科技研發獎(R&D 100 Awards)肯定,也在2024年CES上亮相,產業價值前景可期。

照護者外骨骼省力輔具 減少肌肉疲勞與傷害

臺灣已進入超高齡化社會,醫護與長照人力吃緊,照服員長年搬扶造成下背痛與脊椎勞損,加上人力不足,已形成沉重壓力。

工研院研發的新一代「照護者外骨骼省力輔具」輕便速穿,60秒內即可穿戴完畢,透過力學輔助,可降低下背負荷達25%,在搬移、攙扶與長時間支撐時能減壓防勞損。在考量照服員以女性占多,輔具採性別友善版型;此外,布料結合複合材質,採「紡織材料+機構件」的複合做法,讓布材能包覆、分散壓力,兼顧保護與透氣適合長時間穿戴;關鍵關節由機構件提供助力與穩定,前胸與後背多向支撐,加上大腿支撐與可調式模組彼此連動,能對應搬運、翻身、移位等高負荷動作。

這套系統吸引外骨骼機器人專家福寶科技等合作,已在臺北榮家與宜蘭蘭陽長照機構驗證,驗證回饋顯示,使用後長照從業人員的肌肉疲勞與下背壓力明顯下降,可望降低職災風險與人員流失率,未來可望成為長照標配。

醫療物品運載機器人 院內物流更高效

在忙碌的臨床工作外,醫護人員處理庶務等非醫護類工作占比達4成,加劇醫護忙碌程度,現有運載機器人卻常因無法即時避讓推床與人流,反成動線阻礙。為解決痛點,工研院推出醫療物品運載機器人(AMR),機身只有45×45×51公分大小,可載重50 公斤,搭載柔性導航與社交避障,可主動讓路臨停,在繁忙的醫院走道靈活穿梭,更支援自主回站無線充電,50分鐘就能充飽,可續航10小時,加上機體採醫療級316不鏽鋼,能耐受清潔消毒、符合院內感染管制規範。

醫療物品運載機器人與輪式人形雙臂機器人現已組合成「醫護庶務機器人系統」,前者負責「運到位」,後者接手「做到好」,形成標準化、可追溯的一條龍流程,相較一般乘用無人車,這套系統更強調醫療導向與人機協作,讓院內物流更安全、更高效。

細胞培養自動分裝系統 細胞分裝最佳利器

無論是基因檢測、精準醫療到再生醫學,都須仰賴細胞培養技術,然而過程中需依靠人工技術操作,既耗時費力又具風險,易受人員操作或環境因素影響品質,且細胞分裝的精準度與存活率與療程成效息息相關,像是癌症基因檢測容易因樣本誤差而失準,因此延誤治療時機,或因細胞活性不足降低療效。

為解決上述痛點,工研院研發「細胞培養自動分裝系統」顛覆傳統人工分裝模式,能將分裝誤差控制在±3%內,並維持細胞存活率達95%,大幅超越人工水準,同時透過多馬達同步控制,同步處理多達96支冷凍管,自動完成冷凍管的開闔,省時又能降低人員暴露風險,搭配高速條碼辨識與直覺化介面,能在0.8秒內讀取凍管資訊,每支管子的身分、批號與位置都即時與資訊比對,讓醫護與研究人員快速掌握樣本,方便日後追溯。這項技術以35%過氧化氫薰蒸達到嚴格消毒標準,通過落塵測試與滅菌確效測試,並取得1項專利與2項研發成果,可望成為細胞分裝的利器。

根據統計,全球自動化細胞培養系統(Automated Cell Culture Systems)2025年市場規模,約在170億美元至200億美元間,在再生醫療、細胞治療、個人化醫療、以及大型藥廠批量生產需求驅動下,預計到2035年將攀升至300億美元,後續成長可期。

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