在DIR模式下兒童自閉癥干預機器人的產品研究

摘要：孤獨癥又統稱為孤獨癥譜系障礙（autism spectrum disorder，ASD），與自閉癥同義，是一組以社交溝通障礙、興趣或活動范圍狹窄及重復刻板行為為主要特征的神經發育性障礙，它是導致兒童功能性殘障的主要疾病之一，但病因尚不明確。該病使患兒的身心健康及生活質量受到嚴重影響使其無法真正融入社會，并且給患兒家庭及社會帶來巨大的經濟和精神負擔[1]。目前在臨床上對于兒童孤獨癥的治療，大以綜合訓練為主，加上一些其他輔助訓練方式。效果不太理想。而本研究選用“地板時光（floor time）”綜合康復訓練的ABA和TEACCH方法，同時結合機器人技術，對自閉癥兒童進行干預與陪護式治療。

關鍵詞：自閉癥兒童;機器人;DIR地板模式;陪護產品設計

1.DIR模式介紹與應用

1.1DIR模式的介紹

DIR模式又叫“地板時光”，“地板時光"（floor time）的學術化術語是“基于發展、個別差異和人際關系的模式"（Developmental，Individual differences，Relationship- based model，DIR）[1]。是一種系統的以發展為取向、以家庭環境和人際互動為主的自閉癥干預和治療模式，其基本方法和最大特點就是跟隨兒童活動興趣，然后創造需要交流的機會。DIR干預模式不主張使用權威式的、注重外顯行為改變的固定化程序，而是強調兒童的情感體驗和想象力的培養，強調人際關系的互動、個人活力和大量而密集的運動游戲干預。

在長期調查研究中發現，將長期的地板時光結合感覺統合的訓練模式 對于自閉癥兒童會有明顯的促進作用。地板時光和感覺統合訓練只是自閉癥兒童干預的一項康復輔助手段，應配合ABA、結構化教學、PECS等有效的教育教學措施，效果才更加顯著[2]。

1.2DIR模式的應用

DIR“地板時光”療法的出發點就是在游戲活動中幫助孩子，增強與他人的互動能力，根據患兒的活動興趣，決定訓練內容的特點，讓訓練活動較常規綜合康復訓練活動，更加符合自閉癥兒童特點，有意識的幫助與引導。從而較為有效地促進自閉癥孩子的語言、思維、交往能力等方面的發展，患兒在其感興趣的活動中更容易與他人交流溝通。“地板時光”主要的訓練內容為人際關系和社會交往行為，活動和興趣是決定患兒訓練內容的主要依據[3]。

在兒童使用機器人的初始階段，機器人將根據《孤獨癥兒童發展評估表》，對使用兒童進行整體評估，從兒童感知覺（聽覺，視覺，味覺，嗅覺，觸覺），到粗大動作，精細動作，語言與溝通，認知，社會交往，生活自理，情緒與行為等多個方面進行詳細的評估，而后針對不同兒童的特點制定和設計適合各自的干預治療模式與陪伴模式，在陪伴時，機器人需詳細觀察記錄兒童實時情況，便于分析如何更好帶領兒童進入陪護環境，構建兒童相關情感與活動環境，同時根據兒童的變化和發展進行具體的調整。

在機器人的陪伴模式中將采用DIR模式進行陪伴。具體表現為;根據評估結果結合兒童興趣與意愿，找到兒童的活動樂趣

（1）首先，從兒童的面部表情與肢體語兒童的感覺來引發聯合注意，開始建立兒童與機器人的親密關系;通過觀察兒童的實時狀態，適當減低兒童防備心理，找到適宜兒童心情的活動契機;

（2）其次，機器人參與由兒童為主導開展的溝通回合活動，在活動中發揮孩子身上的長處，協助他克服障礙。在此過程中由兒童作為帶領，讓他逐步學會象征性的意義表達;

（3）然后，通過機器人與兒童進行有效的溝通與交流，從而不斷擴展與延伸活動，改變其行為固著性和刻板性的思考模式與策略，并賦予其意義;

（4）最終，引導兒童終止回合，同時發展情感與觀念相聯系的邏輯智慧。

讓兒童在玩耍和放松游戲的過程之中達到訓練的效果，通過愉悅的互動循環達成DIR地板時光治療的目標：（1）對周圍的環境、情境、聲音等刺激能有效表達自己的興趣和感受，具備情緒體驗和自我調節的能力;（2）與父母等“重要他人”在互動性的日常經驗中體驗到親密感的能力;（3）與他人進行密切接觸、相互影響的雙向溝通能力;（4）豐富、復雜的表情表達（動作或言語）能力;（5）通過想象和游戲產生觀念的想象能力;（6）在各種不同觀念之間建立聯系的能力，即現實構想和邏輯建構的能力，包括游戲活動的規劃，話語的邏輯表達、情緒感受、個人意見的確切表達、形成周密的問題解決程序的能力[4]。

2.機器人服務流程介紹

2.1 服務流程前期

在兒童使用機器人的前期階段，機器人對兒童進行評估，制定相關干預與陪伴模式外，將單獨針對性的建立機器人工作系統和全面多元化訓練內容與訓練方案，遵循DIR“地板時光”的實施原則：（1）不受干擾，把所有的注意力放到兒童身上;（2）保持細心、耐性、輕松愉快的心情;（3）與孩子的情緒狀態保持共情和同步;（4）能夠覺察到他人的情緒感受;（5）隨時調控機器人的聲調及肢體動作;（6）緊密跟隨兒童的興趣指向，保持互動的連續性;（7）靈活調節活動，以適應兒童多層次發展的需要;（8）嚴格避免各種攻擊和傷害[5]。

2.2 服務流程中期

在兒童使用機器人的中期階段，首先：在機器人對兒童進行一對一的干預和陪伴治療時，不同年齡段分階段式教學和梯層教育法，采用不同干預方法：針對在生活技能與行為感知覺方面采用ABA應用行為分析與TEACCH系統教學法，以PRT關鍵性技能訓練法，DTT回合式操作教學法，PECS圖片交換溝通式，VB語言行為方式，ESDM早期介入丹佛模式，結構化教育等進行干預治療。

而在社會人際交往、互動和溝通、情感聯系、興趣狹隘方面，采用DIR地板時光模式，以兒童為帶領者和主導者，旨在鼓勵孩子在游戲和娛樂的過程中與成人進行更多的互動，使兒童的行動轉化為交互行動。語言和動作的訓練則更強調孩子在情緒與情感方面的發展，不必刻意地進行。另外，還要特別注意兒童在互動過程中情緒的變化，并應隨著這種變化做出與其情緒發展階段相契合的系統性的調節[2]。同時參與并建立關系，讓兒童產生依附及共同參與的感覺，達到有感情、有目的的雙向溝通，解決實際問題，開發創造性想象與邏輯性地思考和行動。做到一個積極而有效的交往，也嘗試開展一個相互的、共同參與的空間。由機器人按部就班帶領兒童掌握較復雜的人際交往：一個有始有終的溝通回合（opening and closing communication circles）[6]。

2.3 服務流程后期

在兒童使用機器人的后期階段則需要根據前期與中期的干預及陪伴之后進行新一次的孤獨癥兒童發展評估，然后根據兒童實際情況進行后面的個體發育計劃，社會技巧與職業規劃，父母訓練及咨詢，家庭和社區計劃等其他計劃。

3.其他輔助自閉癥兒童干預與治療的機器人的典型代表研究

3.1從外觀設計入手

機器人的外觀設計與服務流程是自閉癥兒童干預與治療的主要載體，相比人類面孔（社會性刺激），自閉癥兒童對非生命體（非社會性刺激）的注視時間更長。用于自閉癥干預的機器人的外觀設計主要分為三類：仿人機器人、動物型機器人和其他造型的機器人[7]。

仿人機器人由于外貌與人類相似，自閉癥兒童很容易識別，比如KASPAR，Robota和Milo;而動物型機器人由于自閉癥兒童對動物的喜愛和防備心較低和其與動物的相似，能夠讓自閉癥兒童很自然的與這種機器人相處，比如毛絨海豹PARO和可愛的小鴨Keep on，這些動物型機器人作為機器寵物，深受自閉癥兒童喜愛。Coeckelbergh的調查顯示，54%的自閉癥兒童更愿意接受動物型機器人[8];此外，部分機器人外觀類似于球類玩具，比如QueBall和Leka。部分機器人造型雖然不規則，卻具有討人喜歡的外觀，讓自閉癥兒童感到親切且易于接受。

3.2 從傳感器設備與功能

目前在市面上研發的機器人種類很多，為了滿足自閉癥兒童干預與治療所需的功能和類似人類的知覺功能和反應能力，機器人一般都配備傳感器設備。比如PARO周身裝有5種類型的傳感器，可感應光、觸覺、聲音、溫度和動作;而Probo可記錄自閉癥兒童的面部表情和聲音，識別自閉癥兒童的情緒狀態，其中Probo面部表情識別率高達88%[9];與此同時NAO的眼睛顏色可表達不同情緒，如紅色代表憤怒，黃色代表驚喜，綠色代表厭惡，藍色代表悲傷，橙色代表幸福，青色代表恐懼[10]。

4.總結與展望

大量研究表明，機器人技術對自閉癥兒童的主要癥狀具有顯著療效，而且相對于傳統方法，機器人技術在自閉癥兒童的早期診斷、監測記錄、情緒識別、社交技能、行為矯正和

游戲互動等領域已經取得了積極效果[11]。

而DIR模式是一種“跟著孩子的興趣走”的治療模式，我們在原有ABA和TEACCH干預治療陪護機器人上結合DIR陪護模式，系統全面多模式的對自閉癥兒童進行干預治療和陪護，即使ABA行為分析法和TEACCH系統教學法綜合康復訓練的效果顯著，但由于機械化和計劃性，不能完全滿足兒童的情感與意愿，但DIR模式由于充分考慮到孩子興趣，強調兒童的情感體驗和其他想象力，行動力的培養，注重社會關系，人際關系的互動。同時因自閉癥兒童群體數量較龐大，而相關醫護人員配備較少，針對這一點運用機器人技術來一對一進行干預治療和陪伴，在我們設計與制作的機器人中進行合理運用，以起到幫助自閉癥兒童增強治療效果，更希望自閉癥兒童相關產品提供一些新的思路。在自閉癥干預與治療多種方法下，應整合各方法優點，使自閉癥兒童的治療方案更全面多元化，也更適宜自閉癥兒童。

參考文獻：

[1]馬磊.結構化教育結合地板時光在孤獨癥兒童治療中的療效 分析[D].合肥安徽醫科大學，2012.

[2]劉書芳 范瓊“地板時光”結合感覺統合訓練對自閉癥兒童的影響①② [J]廣州體育學院運動康復教研室，2015年（第5卷）第15期 運動訓練學 56-58

[3]李恩耀'牛少朵'趙鵬舉'孫榛譽'徐翠香'鄭瑞娟 “地板時光”聯合綜合康復訓練對孤獨癥患兒的臨床療效觀察 [J]中國康復醫學雜志 2018年，第33卷，第12期 1465-1467

[4]Greenspan，S.L，Wieder，S.The child with special needs：encouraging intellectual and emotional growth.Reading，[M]：Perseus Books，1998.139-140

[5]尤娜 楊廣學 自閉癥“地板時光”療法（I）：關系與表達訓練 [J]青島大學師范學院心理系，華東師范大學特殊教育學系，《中國特殊教育》2008年第9期（總第99期） 35-39

[6]斯坦利·格林斯潘 塞蕾娜·維爾德 《地板時光：如何幫助孤獨癥及相關障礙兒童溝通與思考》[M]華夏出版社 2018.26-28

[7]陳婧，肖翠萍 機器人技術在自閉癥兒童干預中的應用 [J]湖南師范大學公共管理學院 中國臨床心理學雜志 2017年 第25卷 第4期 789-792

[8]Coeckelbergh M，Pop C，Simut R，et al.A Survey of Expectations About the Role of Robots In Robot-Assisted Therapy for Children with ASD：Ethical Acceptability，Trust，Sociability，Appearance and Attachment.Science and Engineering Ethics，[J]2016，22（1）：47-65

作者簡介：劉紀楠，女，漢族，湖北麻城人，湖北工業大學工業設計學院，19級在讀本科生，產品設計專業

基金項目：大學生創新創業訓練計劃項目經費資助（項目編號：S201910500097）