残奥会运动员罗里·库珀推动发展针对残疾人士的创新

凯瑟琳·卡拉拉，自由撰稿人

罗里·库珀博士是匹兹堡大学和美国退伍军人事务部所设人机工程研究实验室（HERL）创始人兼主任。库珀博士既是残奥会运动员，又是高产发明家、退伍军人、工程师、马拉松选手，从轮椅采用的人体工学手轮圈（能减少使用轮椅时上肢疼痛和受伤的专利技术）、协助升降搬运的机器人、到家庭自动化和假肢，他的脚步永不停歇。库珀博士介绍了自己的开拓性研究，并谈到在科研走向市场的过程中知识产权的重要意义。

究竟何谓人机工程学？

人机工程是在医疗保健和社区参与中运用技术和工程的一种途径，提醒大家不要忽视残疾人。人机工程研究实验室的目标是通过工程学和技术提高残疾人的生活质量和参与程度。

1994年我们启动工作，当时残疾人往往不能得到社会的平等对待。我们在进步。实验室利用先进的工程学和科研成果改善残疾人的行动能力和功能，使他们能够为社会做出充分贡献，全面参与社会活动。

参与式动作设计和工程学（PADE）是我们工作的中心。实验室研究、发明和创新的各个方面都有残疾人参与。

有哪些关键领域需要关注？

缓解压力性损伤，开发便于人们居家生活工作的技术，这些方面仍大有可为。家庭辅助系统和主流技术对残疾人士有所帮助。以我的面包车为例。如果在过去我必须对车进行改装，但现在我需要的大部分辅助设施都是现成配置，因为今天几乎每个人都希望享受一键开门的便利。辅助技术的主流化带来巨大机遇，可以借此创造更具包容性的环境，而且应当有残疾人士去创造和影响这些新技术。

人机工程研究实验室的发明是否得到产业界采纳？

是的，一旦获得专利，我们的发明有很多被产业界采用——成果辉煌。人机工程研究实验室这家机构非常多元化，有许多残疾人士。实验室与全国乃至世界各地的社群都有良好联系。我们与残疾人士紧密合作，找到他们面临的实际问题，与他们一起创造解决方案。我们的工作重点以用户需求、实验室能力和能够产生的影响为准。

例如，在20世纪90年代，我们解决了影响世界上几乎所有手动轮椅的交叉支撑架断裂问题。免费分享这项技术令数百万人从中受益。

还有我们的Natural Fit and Surge手轮圈，这是世界上最成功的人体工学手轮圈，也是最早走向商业化的手轮圈之一。这款产品已售出约30万件，大大减少了使用手动轮椅带来的疼痛和伤害。

在20世纪90年代，我们解决了影响世界上几乎所有手动轮椅的交叉支撑架断裂问题。免费分享这项技术令数百万人从中受益。

对于虚拟坐姿训练机器学习硬件和软件，实验室另辟蹊径。我们将其授权给一家全球企业Permobil公司。该公司将技术整合到自己的电动轮椅系列产品中，在竞争中脱颖而出，同时也帮助残疾人管理发生压力性损伤或淋巴水肿（腿部肿胀）的风险。

多元化为何重要？

我坚决提倡多元化。多样性是创新的关键。人机工程研究实验室中大多数人属于科学界中占比较低的群体，或有残疾，或种族、性别和文化占少数。

多元化很重要，因为它带来不同的视角。一个多元化工作团队可以设计出多种选择方案，原本或许无法解决的问题也能迎刃而解。

多样性是创新的关键。

轮椅如何实现机器学习？

一辆具有机器学习能力的轮椅能指导用户在使用中获得最大收益，原本只能由临床医生给予的指导也得到加强。这种系统会发放笑脸这样的虚拟奖励，帮助用户接受疼痛和压力管理方面的指导。

这种系统会产生数据，也就是说Permobilcan这样的企业可以监测并预测用户行为，帮助预防健康问题。他们还能通知轮椅用户何时需要更换电池。鉴于所用技术一旦出现故障会对用户产生经济和健康方面的影响，这一点至关重要。

无障碍工程学最热门的领域有哪些？

机器学习、机器人技术和主流技术满足残疾人需求，这三个领域最富有活力。以智能电话为例。或许某一天我们分别购买了同一款手机，但几天之内，你我的手机会差别很大，取决于每部手机下载的应用程序。

起初，智能手机并不符合残疾人的需求。而现在这种手机几乎对每个人而言都是极其重要的工具。在某些方面，失聪青少年如今遇到的障碍比十年前要少，因为现在所有青少年都发文字消息。无障碍工程指的不仅是根据残疾人需求定制产品和服务，还有制造平台性技术，例如可以在合理时间范围内大规模定制的智能手机。

掌握所有新兴技术，并与企业合作，特别是让企业雇用在如何完成工作方面思路更为宽阔的残疾员工，这一点非常重要。以我们一直在研究的亚马逊机器人工作站为例，这可能对所有员工都是巨大的机会，并非仅限于使用轮椅的员工。许多残疾人的工作经历极少或者为零，因此，即使入门级职位对扩充简历也很重要。其他公司没有理由不这样做。

我们的目标不是利用自身知识产权赚钱，而是保护知识产权由我们创造这一事实，有能力发放知识产权的许可，以便让知识产权走向市场。

您拥有的轮椅技术专利已经超过25项，未来还会增加。知识产权在您的工作中起到什么作用？

知识产权是发明实现商业化的关键。如果公司不能从中赚钱，产品就不会上市。即使像人机工程研究实验室这样的非营利组织也需要保护，确保我们的发明最终能服务于民众。我们的目标不是利用自身知识产权赚钱，而是保护知识产权由我们创造这一事实，有能力发放知识产权的许可，以便让知识产权走向市场。企业将产品推向市场，人们正是通过这种途径获得产品并最终从中受益。

知识产权如何帮助研究人员和创新者？

主要好处在于，你被认可为某项新发明的创造者，可以用知识产权对其加以保护。获得知识产权保护就意味着具有新颖性和潜在影响，这对于筹资至关重要。包括慈善基金会和政府组织在内的每位投资人都想知道自己的投资能对目标人群产生哪些影响。

如果你能报告自己的专利和商标如何得到应用，投资人就能看到你开发了哪些产品，解决了哪些问题，以及对用户福祉有哪些影响。符合人体工学的手轮圈就是一个例子。此类设备促进无数用户的健康和福祉，并为卫生保健系统节约大量资金。不保护知识产权，这一点就无法实现。

您希望知识产权制度如何演变？

按照当前制度的运作方式，必须在想保护自身发明的每个国家都获得知识产权。人们通常在规模最大的市场区域寻求专利保护，但这并不是说他人就不能在那些相关知识产权未受保护的国家制造和销售此类产品。这可能会带来麻烦。

举例而言，以《专利合作条约》为基础、类似邮政运作的全球协议——某国信件按照适合当地收入水平的邮资贴好邮票即可送往世界各地——将会有所帮助。有了这样的制度，你可以在本国申请专利，得到全世界承认——你的知识产权也在全球范围内得到保护，事先未获许可，任何人都无法制造和销售你的发明。

您目前正在做的项目是什么？

视频：罗里·库珀率领人机工程研究实验室的团队开发的MeBot最近获得专利，这是史上第一台能够自行爬楼梯和上路肩的机器人轮椅。

我们目前有大约75个项目正在进行当中。所有的项目都极其振奋人心。我们最近结束了协助移动无限挑战赛的工作，已开始研究加强自动驾驶汽车和交通运输系统的无障碍性能。我们正在寻找方法，确保残疾人受益于此类技术进步并参与设计、开发和部署的过程。

能在美国交通部的支持下主导这项工作，并与丰田移动基金会、现代汽车、Waymo、美国瘫痪退伍军人协会、全国移动设备经销商协会和Easterseals公司等机构合作，我们深感振奋。我们希望能够引导标准、设计和研究以包容性产品和服务为发展方向。

请介绍一下您在首尔残奥会的经历？

那是一段非凡的经历。1988年，残奥会和奥运会第一次在同一地点、同一场地举行，这意味着我们某种程度上与奥运会运动员同样获得认可。当时残疾人比赛竞争激烈，得到民众大力支持。

您还会涉足残奥会活动吗？

长期以来，对世界产生巨大影响的残奥会运动一直是我生活中的重要内容。我是国际残奥委会体育科学工作组成员。我的发明在残奥会上应用的历史已经超过25年，比如竞速轮椅的转向补偿器和挡泥板。人机工程研究实验室的一些新技术正应用于轮椅竞速、手轮车、轮椅舞蹈和乒乓球这些项目。我发明了分别针对乒乓球和舞蹈项目的功能优化轮椅，正在申请专利，目前专注研究低收入国家可获取、可负担的轮椅新技术。

体育以及体育中的技术发展在我的生活中一直占据重要地位。最先开始采用技术的往往是运动员。他们了解自己的身体，知道技术可以提高成绩，所以与他们合作会很顺利。

运动员们受益于我们开发的数据记录技术以及用于定位和性能优化的 SMART^Wheel1技术。例如，我坐的轮椅现在为日常使用，但在20世纪80年代却被视为竞速轮椅。适应人体、让生活更美好的工艺技术已经从高水平残疾人运动走向主流市场。

最近美国专利商标局的发明家集换卡牌选用了您的形象。这样的活动意义何在？

激励世界各地的儿童成为发明家，这件事意义非凡。很多孩子可能从未有过这种想法。这些卡牌非常有趣；无论我走到哪里都随身携带。卡牌最大的优点是主角来自各行各业，包括像我这样的残疾人技术开发人员。从事技术创造的残疾人士非常需要得到认可。原本无人问津的康复工程和辅助技术领域也因此受到关注。

迄今为止您最大的成就是什么？

我最大的成就是人机工程研究实验室的成立，实验室创造的技术，实验室获得的科学成就以及培训的人才。因为我们这个实验室，全球更多的发明家和科学家会平等看待全世界的残疾人士，这一点令我感到欣慰。

宏大理想在于强调包容的重要性，注意残疾人的尊严、尊重残疾人，让他们有追求梦想的机会。在这方面我已经努力了一段时间，而集换卡牌活动提供了又一个可以有所作为的平台。这些卡牌介绍的正是发明家和创新——以及包容性的重要意义。