居家養(yǎng)老智能服務(wù)機器人的設(shè)計發(fā)展研究

韋 佳

（南開大學(xué)，天津 300071）

1 養(yǎng)老服務(wù)機器人產(chǎn)品開發(fā)

目前，隨著制造、網(wǎng)絡(luò)、信息處理技術(shù)的不斷發(fā)展，很多實驗室中的智能輔具設(shè)計研究項目逐漸轉(zhuǎn)化為真正的產(chǎn)品，包括這些能夠提供照護功能的家庭服務(wù)機器人也在近幾年獲得了快速發(fā)展。由于歐洲較早進入老齡化階段，常規(guī)的老年人醫(yī)療活動輔助產(chǎn)品發(fā)展已經(jīng)比較成熟，所以在老年人居家生活輔助解決方案的設(shè)計研究中，投入了大量的人力和物力，家庭養(yǎng)老服務(wù)機器人也開始充當(dāng)這樣一個被寄予厚望的角色。例如，2012年推出的機器人Era研究項目就提出了一個環(huán)境嵌入式生活輔助的整合系統(tǒng)（AAL），其目標(biāo)人群是年齡65歲以上的獨居或者沒有專門看護者的老人。這個被稱為Era的機器人能夠幫助老年人完成穿衣、清潔、做飯等日常活動，也能與老人進行交流。隨后Era機器人開始被設(shè)計為系列化產(chǎn)品，包括室內(nèi)機器人、室外機器人和公寓間機器人。不同類型的機器人通過協(xié)作可以為無法外出的老年人提供倒垃圾、投送物品等服務(wù)，如圖1所示。

圖1 Era機器人

然而隨著機器人的逐漸普及，即使沒有絕對需要機器人完成任務(wù)的人們也希望通過擁有機器人豐富生活，提高生活質(zhì)量，所以輔助機器人開發(fā)已突破這種只為行動功能喪失的人提供輔助為核心的觀念，圖2a中的Era機器人就是提供行為輔助的。同時，研究人員也開始積極開發(fā)各種非單一行為輔助為目的，只為提供服務(wù)的機器人，如送餐、送水、醫(yī)療輔助。因此居家生活服務(wù)產(chǎn)品開始從多功能集成化想模塊化發(fā)展，功能配置由輔助機器人向服務(wù)機器人傾斜，同時其中的情感因素也開始被逐漸重視，從弗勞爾霍弗爾為老年人生活輔助設(shè)計的Care-O-bot系列機器人的發(fā)展變化可以看出。Care-O-bot I在1998年推出時，它僅具有室內(nèi)導(dǎo)航、移動，并與經(jīng)過的人們溝通的功能，與Era的功能相似。而在4年后推出Care-O-bot II時，它已經(jīng)可以用雙臂進行簡單工作，從而能夠為老人提供更多服務(wù)。到了第三代以“機器紳士管家”為概念打造的Care-O-bot 3，已經(jīng)實現(xiàn)開門、關(guān)門、無障礙行走、送食物和醫(yī)療監(jiān)測等功能，從身后的機械臂也可以看出它可以完成復(fù)雜的工作，如圖2b所示。而到了第四代家用機器人Care-O-bot 4，形態(tài)上的功能暗示被弱化，機器人更像一個“人”而不是一個輔助機器，不僅設(shè)計具有人的形態(tài)，并且很多設(shè)計細(xì)節(jié)都體現(xiàn)出了對情感互動的重視，如圖2c所示。

圖2 服務(wù)機器人和情感機器人

輔助產(chǎn)品向功能綜合化、服務(wù)情感化發(fā)展的軌跡，在亞洲居家養(yǎng)老輔助產(chǎn)品的發(fā)展中也是如此。日本作為亞洲第一個步入老齡化社會的國家，長期的發(fā)展經(jīng)驗與不斷調(diào)整，使得傳統(tǒng)輔具產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)化和完整性都較高。由于傳統(tǒng)輔助產(chǎn)品開發(fā)已經(jīng)很成熟，日本也同樣將目光投向開發(fā)老人護理機器人，起初只為了解決單一功能輔助，例如，ECCOM智能系統(tǒng)實驗室開發(fā)的機器人能夠幫助人做飯，之后又開發(fā)了一種能夠給老人喂飯的機器人如圖3a所示。再往后機器人的功能更加綜合，如日本早稻田大學(xué)在2007年推出了針對高齡人群的護理機器人Twendy-One，此機器人就具有烹飪食物、拾取物體、身體轉(zhuǎn)移等多種功能。相關(guān)跟蹤調(diào)研顯示，老年人對這類機器人的評價都很高，認(rèn)為不僅為生活帶來了便利，也對老人的心理狀況產(chǎn)生了積極影響，如圖3b所示。此外，機器人輔助老年人心理康復(fù)的研究也較早，日本東京某高科技公司早在2002就專門為空巢獨居老人設(shè)計了一種“孫兒洋娃娃”機器人。此款機器人并非傳統(tǒng)意義上的機械結(jié)構(gòu)身體，而是根據(jù)用戶提供的老年人的孫兒照片的形象設(shè)計的洋娃娃，并且可通過植入微型芯片錄下孩子的聲音，以達到為老年人提供情感慰藉的目的。2003年，喜多俊之與三菱合作，開發(fā)了照顧及陪伴獨居老人的家用機器人Wakamaru，開啟了語音聊天功能，為思想情感交流提供了可能性。由于情感化能搭建起了社會輔助的橋梁，機器人輔助老年人居家生活正逐漸將情感陪伴作為重心，例如，日本軟件銀行開發(fā)的機器人Pepper，其雙手的設(shè)計重點就是為了輔助情感表達，并不能完成特定的輔助任務(wù)，如圖3c所示。

圖3a 喂飯機器人

圖3b 機器人Twendy-One

圖3 日本機器人產(chǎn)品

2 生活輔助產(chǎn)品設(shè)計的未來研究方向

老年人生活輔助產(chǎn)品在技術(shù)飛速發(fā)展的背景下，開始向著智能、高端的方向發(fā)展，其中以服務(wù)機器人為代表。并且在“服務(wù)設(shè)計”思想的帶領(lǐng)下，設(shè)計師們不只關(guān)注設(shè)計的終端產(chǎn)品，同時將視點回歸到人，比如Demers L 等人從使用者的角度出發(fā)評估了輔助技術(shù)對養(yǎng)老的影響，就是完全從人對輔助技術(shù)的態(tài)度出發(fā)。而實際上，服務(wù)設(shè)計作為“工業(yè)設(shè)計”和“交互設(shè)計”的整合，將使設(shè)計的關(guān)注點落在“人”與“物”之間的關(guān)系上，比如國外較早就有研究者關(guān)注到老年群體年輕時的職業(yè)地位不同會導(dǎo)致養(yǎng)老需求差異化。從這些針對不同人群考慮輔具設(shè)計的研究可以看出，輔助產(chǎn)品的設(shè)計已不僅從技術(shù)角度考慮，而人的情感研究也將成為考慮的重點，同樣這種從人的情感考慮輔具設(shè)計的嘗試也體現(xiàn)在當(dāng)下以服務(wù)機器人為代表的設(shè)計思考中。比如國外對家庭養(yǎng)老機器人造型外觀設(shè)計的原則，設(shè)計外觀與機器人功能的結(jié)合，以及針對家庭服務(wù)機器人的情感態(tài)度的評價方式和評價標(biāo)準(zhǔn)等研究。

從家庭護理機器人的產(chǎn)品開發(fā)實例和智能輔助居家養(yǎng)老服務(wù)機器人的研究趨勢可以看出，智能輔助產(chǎn)品正從行為輔助到認(rèn)知輔助和社會輔助延展。不同的輔助目的核心訴求必然會對產(chǎn)品造型產(chǎn)生影響，比如行為輔助產(chǎn)品由于專業(yè)性的限制會更加穩(wěn)定。由于情感的難以捕捉，使情感輔助產(chǎn)品的開發(fā)方向有更多的選擇，產(chǎn)品形態(tài)與功能也將有更多的可能性。總之，在將情感作為設(shè)計目標(biāo)的設(shè)計環(huán)境下，相信以家庭養(yǎng)老服務(wù)機器人為代表的更體系化、人性化的居家養(yǎng)老輔助產(chǎn)品將會為老年人提供越來越優(yōu)質(zhì)的養(yǎng)老生活。

［1］Norman Hendrich,Hannes Bistry.Architecture and Software Design for a Service Robot Elderly Care Scenario［J］.Engineering,2015(1).

［2］林靜.專為老年人設(shè)計洋娃娃［N］.光明日報,2005-08-05.