近期，日本東京正積極測試一款名為AIREC的人形機器人，旨在探索其在護理老年人方面的潛力。這款機器人被設(shè)計為老齡化社會的重要助手，其能力在一次演示中得到了體現(xiàn)：成功協(xié)助一名男子進行側(cè)轉(zhuǎn)，這對于日常護理工作如更換尿布和預(yù)防褥瘡等至關(guān)重要。
AIREC機器人的開發(fā)，源于日本長期面臨的養(yǎng)老護理人員嚴重短缺問題。這款重達149公斤的機器人，預(yù)示著機器人護理的未來。早稻田大學(xué)教授杉野茂樹，同時也是AIREC項目的負責(zé)人，表示：“隨著日本社會老齡化加劇及出生率下降，未來機器人在醫(yī)療、老年護理及日常生活中將發(fā)揮不可或缺的作用?！?/p>
隨著老齡化人口比例不斷上升，護理服務(wù)需求激增，而人形機器人在姑息護理領(lǐng)域的應(yīng)用也日益受到重視。社會結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變導(dǎo)致護理人員數(shù)量不足，這進一步凸顯了自動化解決方案在高效、安全完成護理工作中的重要性。
盡管需求迫切，但早稻田大學(xué)的研究人員指出，機器人在護理領(lǐng)域的全面應(yīng)用仍面臨技術(shù)障礙。這些障礙必須被克服，才能實現(xiàn)機器人的廣泛應(yīng)用。其中，深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（DNN）的應(yīng)用被視為提升機器人感知能力和運動規(guī)劃的關(guān)鍵。
護理機器人不僅需要執(zhí)行預(yù)設(shè)動作，還需根據(jù)各種不可預(yù)見的情況靈活調(diào)整。為此，DNN的引入能夠顯著提升機器人的適應(yīng)性。研究人員強調(diào)，護理機器人必須擁有出色的力控制能力，知道何時以及如何施力，以確保安全、高效的護理，同時避免對老年人的脆弱部位造成不必要的壓力。
為了提升機器人的力控制能力，早稻田大學(xué)團隊在2024年提出了一種基于深度學(xué)習(xí)的架構(gòu)，使人形機器人能夠動態(tài)調(diào)整關(guān)節(jié)剛度。該架構(gòu)依賴于阻抗控制，使機器人在執(zhí)行任務(wù)時能夠避免對非目標區(qū)域施加過度壓力，同時施加適當?shù)牧?。機器人還能通過關(guān)節(jié)狀態(tài)的注意力系統(tǒng)，自主切換不同的交互力模式。
東京機器人公司的Torobo人形機器人被用作測試平臺，配備了先進的傳感器和控制系統(tǒng)。通過運動捕捉設(shè)備，操作員可以直接控制機器人，使其動作與操作員的手臂動作同步。在護理任務(wù)中，阻抗控制確保機器人動作靈活且施加適當?shù)牧ΑＭ瑫r，基于深度學(xué)習(xí)模型的EIPL架構(gòu)能夠預(yù)測未來事件，減少誤差，提升護理動作的精確性和適應(yīng)性。
目前，AIREC仍處于測試階段，預(yù)計最早將于2030年在護理機構(gòu)或醫(yī)療機構(gòu)投入使用。其初步定價預(yù)計高達48.4萬元人民幣。隨著技術(shù)的不斷進步和老齡化問題的日益嚴峻，AIREC等護理機器人的應(yīng)用前景廣闊。
值得注意的是，我國在養(yǎng)老機器人領(lǐng)域也取得了重要進展。國際電工委員會（IEC）近期發(fā)布了由我國牽頭制定的養(yǎng)老機器人國際標準IEC 63310，為養(yǎng)老機器人的設(shè)計、生產(chǎn)、測試及認證提供了統(tǒng)一規(guī)范，這將有助于推動全球養(yǎng)老機器人產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。
