居家養老智能服務機器人的設計發展研究

韋 佳

（南開大學，天津 300071）

1 養老服務機器人產品開發

目前，隨著制造、網絡、信息處理技術的不斷發展，很多實驗室中的智能輔具設計研究項目逐漸轉化為真正的產品，包括這些能夠提供照護功能的家庭服務機器人也在近幾年獲得了快速發展。由于歐洲較早進入老齡化階段，常規的老年人醫療活動輔助產品發展已經比較成熟，所以在老年人居家生活輔助解決方案的設計研究中，投入了大量的人力和物力，家庭養老服務機器人也開始充當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境嵌入式生活輔助的整合系統（AAL），其目標人群是年齡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機器人開始被設計為系列化產品，包括室內機器人、室外機器人和公寓間機器人。不同類型的機器人通過協作可以為無法外出的老年人提供倒垃圾、投送物品等服務，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的人們也希望通過擁有機器人豐富生活，提高生活質量，所以輔助機器人開發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各種非單一行為輔助為目的，只為提供服務的機器人，如送餐、送水、醫療輔助。因此居家生活服務產品開始從多功能集成化想模塊化發展，功能配置由輔助機器人向服務機器人傾斜，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計的Care-O-bot系列機器人的發展變化可以看出。Care-O-bot I在1998年推出時，它僅具有室內導航、移動，并與經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，它已經可以用雙臂進行簡單工作，從而能夠為老人提供更多服務。到了第三代以“機器紳士管家”為概念打造的Care-O-bot 3，已經實現開門、關門、無障礙行走、送食物和醫療監測等功能，從身后的機械臂也可以看出它可以完成復雜的工作，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，不僅設計具有人的形態，并且很多設計細節都體現出了對情感互動的重視，如圖2c所示。

圖2 服務機器人和情感機器人

輔助產品向功能綜合化、服務情感化發展的軌跡，在亞洲居家養老輔助產品的發展中也是如此。日本作為亞洲第一個步入老齡化社會的國家，長期的發展經驗與不斷調整，使得傳統輔具產業結構的系統化和完整性都較高。由于傳統輔助產品開發已經很成熟，日本也同樣將目光投向開發老人護理機器人，起初只為了解決單一功能輔助，例如，ECCOM智能系統實驗室開發的機器人能夠幫助人做飯，之后又開發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、身體轉移等多種功能。相關跟蹤調研顯示，老年人對這類機器人的評價都很高，認為不僅為生活帶來了便利，也對老人的心理狀況產生了積極影響，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計了一種“孫兒洋娃娃”機器人。此款機器人并非傳統意義上的機械結構身體，而是根據用戶提供的老年人的孫兒照片的形象設計的洋娃娃，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，日本軟件銀行開發的機器人Pepper，其雙手的設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，如圖3c所示。

圖3a 喂飯機器人

圖3b 機器人Twendy-One

圖3 日本機器人產品

2 生活輔助產品設計的未來研究方向

老年人生活輔助產品在技術飛速發展的背景下，開始向著智能、高端的方向發展，其中以服務機器人為代表。并且在“服務設計”思想的帶領下，設計師們不只關注設計的終端產品，同時將視點回歸到人，比如Demers L 等人從使用者的角度出發評估了輔助技術對養老的影響，就是完全從人對輔助技術的態度出發。而實際上，服務設計作為“工業設計”和“交互設計”的整合，將使設計的關注點落在“人”與“物”之間的關系上，比如國外較早就有研究者關注到老年群體年輕時的職業地位不同會導致養老需求差異化。從這些針對不同人群考慮輔具設計的研究可以看出，輔助產品的設計已不僅從技術角度考慮，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計的嘗試也體現在當下以服務機器人為代表的設計思考中。比如國外對家庭養老機器人造型外觀設計的原則，設計外觀與機器人功能的結合，以及針對家庭服務機器人的情感態度的評價方式和評價標準等研究。

從家庭護理機器人的產品開發實例和智能輔助居家養老服務機器人的研究趨勢可以看出，智能輔助產品正從行為輔助到認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品造型產生影響，比如行為輔助產品由于專業性的限制會更加穩定。由于情感的難以捕捉，使情感輔助產品的開發方向有更多的選擇，產品形態與功能也將有更多的可能性。總之，在將情感作為設計目標的設計環境下，相信以家庭養老服務機器人為代表的更體系化、人性化的居家養老輔助產品將會為老年人提供越來越優質的養老生活。

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

［2］林靜.專為老年人設計洋娃娃［N］.光明日報,2005-08-05.