港大新興技術研究所 以「宏納雙核」架構重新定義機械人技術

在香港大學的實驗室裡，機械人的定義正在被重新書寫。傳統剛性、局限於工廠運作的金屬框架已成過去；取而代之的，是由港大工程學院席寧教授領銜的團隊，在其新興技術研究所建構的一套從納米級微觀操縱到宏觀人體增強的全尺度技術架構。這種「宏納雙核」方法絕非紙上談兵，早已在醫療、先進製造、生命健康及公共安全領域帶來切實的解決方案。

跨越宏觀與微觀的界限

基於此前已成功應用於「可穿戴軟體機器人」（行動助力）的剪切增稠膠（STG）人造肌肉技術，席寧教授團隊正將這一突破進一步延伸至智能假肢與機械手領域。透過柔性「肌絲」捕捉並學習人體肢體的運動力學特徵，這些「肌肉記憶」可無縫遷移至機械手，讓肢體障礙人士得以憑藉極具自然度的動作重獲手部功能。

同時，實驗室亦將視野拓展至更廣闊的老齡化干預與體能訓練場景。團隊不僅搭建了覆蓋長者「評估—防護—鍛鍊」的綜合測評平台，透過三維力台實時感知足底剪切力與體態微動晃動，提供動態剛度補償；更聯合香港體育學院推出了全新的 I-Exercise 智能體能訓練機械人。該系統結合 AI 大模型與數碼分身技術，突破了傳統重力片抗阻的限制，可提供多向自由度的精準動態阻力控制，目前已正式服務於中國香港奧運代表隊運動員的科學化訓練。

納米機械人為晶片與生命「精準診斷」

在半導體製造中，修復光罩（Photomask）是一項關鍵任務。隨著製程推進至數納米級別，光罩上極微小的塵埃雜質或缺陷即可導致整版晶圓報廢。傳統清洗流程需耗時 1 至 2 小時，而團隊開發的納米機械人透過吸附、推擠或物理刮除的方式，能在 10 分鐘內精準清理光罩表面缺陷，大幅降低晶圓代工與晶片製造的成本。

在生物醫藥領域，研究所正與港大醫學院及瑪麗醫院展開深度合作。在輔助生殖技術中，早期受精卵分泌的標記蛋白質極少（通常僅為皮克級）。研究所的納米機器人系統將液體中蛋白質測量的靈敏度提升至 1 皮克級別，讓醫生能夠準確評估胚胎發育潛能與著床成功率，實現高精準度的健康胚胎篩選。

高危環境下的安全與可達性

研究所的科研成果同樣惠及高危工業環境。針對煤礦、建築高空吊裝等場景，團隊開發了「基於事件」的網絡通信控制協議，並集成至專用路由器中。該系統能自動校驗網絡延遲與現場環境突變，避免因傳輸時延及數據丟失所造成誤操作的風險，讓操作員在辦公室即可實時安全操縱數千公里以外的重型機械。目前該技術已與中國煤科等龍頭企業建立聯合實驗室，全面推動產業落地。

此外，自適應紫外線消毒機械人與廁所自動化清潔機械人已部署於大圍安老院、瑪麗醫院及香港國際機場等公共場所，為公眾締造更安全的空間。

正如席寧教授指出，機械人本質上是一種「賦能技術」。透過在學術前沿突破機理瓶頸，並同步聯通本地醫療機構、國際深新科技企業與工業巨頭，港大新興技術研究所正將這些多尺度、跨領域的科研成果轉化落地。