居家养老智能服务机器人的设计发展研究

韦 佳

（南开大学，天津 300071）

1 养老服务机器人产品开发

目前，随着制造、网络、信息处理技术的不断发展，很多实验室中的智能辅具设计研究项目逐渐转化为真正的产品，包括这些能够提供照护功能的家庭服务机器人也在近几年获得了快速发展。由于欧洲较早进入老龄化阶段，常规的老年人医疗活动辅助产品发展已经比较成熟，所以在老年人居家生活辅助解决方案的设计研究中，投入了大量的人力和物力，家庭养老服务机器人也开始充当这样一个被寄予厚望的角色。例如，2012年推出的机器人Era研究项目就提出了一个环境嵌入式生活辅助的整合系统（AAL），其目标人群是年龄65岁以上的独居或者没有专门看护者的老人。这个被称为Era的机器人能够帮助老年人完成穿衣、清洁、做饭等日常活动，也能与老人进行交流。随后Era机器人开始被设计为系列化产品，包括室内机器人、室外机器人和公寓间机器人。不同类型的机器人通过协作可以为无法外出的老年人提供倒垃圾、投送物品等服务，如图1所示。

图1 Era机器人

然而随着机器人的逐渐普及，即使没有绝对需要机器人完成任务的人们也希望通过拥有机器人丰富生活，提高生活质量，所以辅助机器人开发已突破这种只为行动功能丧失的人提供辅助为核心的观念，图2a中的Era机器人就是提供行为辅助的。同时，研究人员也开始积极开发各种非单一行为辅助为目的，只为提供服务的机器人，如送餐、送水、医疗辅助。因此居家生活服务产品开始从多功能集成化想模块化发展，功能配置由辅助机器人向服务机器人倾斜，同时其中的情感因素也开始被逐渐重视，从弗劳尔霍弗尔为老年人生活辅助设计的Care-O-bot系列机器人的发展变化可以看出。Care-O-bot I在1998年推出时，它仅具有室内导航、移动，并与经过的人们沟通的功能，与Era的功能相似。而在4年后推出Care-O-bot II时，它已经可以用双臂进行简单工作，从而能够为老人提供更多服务。到了第三代以“机器绅士管家”为概念打造的Care-O-bot 3，已经实现开门、关门、无障碍行走、送食物和医疗监测等功能，从身后的机械臂也可以看出它可以完成复杂的工作，如图2b所示。而到了第四代家用机器人Care-O-bot 4，形态上的功能暗示被弱化，机器人更像一个“人”而不是一个辅助机器，不仅设计具有人的形态，并且很多设计细节都体现出了对情感互动的重视，如图2c所示。

图2 服务机器人和情感机器人

辅助产品向功能综合化、服务情感化发展的轨迹，在亚洲居家养老辅助产品的发展中也是如此。日本作为亚洲第一个步入老龄化社会的国家，长期的发展经验与不断调整，使得传统辅具产业结构的系统化和完整性都较高。由于传统辅助产品开发已经很成熟，日本也同样将目光投向开发老人护理机器人，起初只为了解决单一功能辅助，例如，ECCOM智能系统实验室开发的机器人能够帮助人做饭，之后又开发了一种能够给老人喂饭的机器人如图3a所示。再往后机器人的功能更加综合，如日本早稻田大学在2007年推出了针对高龄人群的护理机器人Twendy-One，此机器人就具有烹饪食物、拾取物体、身体转移等多种功能。相关跟踪调研显示，老年人对这类机器人的评价都很高，认为不仅为生活带来了便利，也对老人的心理状况产生了积极影响，如图3b所示。此外，机器人辅助老年人心理康复的研究也较早，日本东京某高科技公司早在2002就专门为空巢独居老人设计了一种“孙儿洋娃娃”机器人。此款机器人并非传统意义上的机械结构身体，而是根据用户提供的老年人的孙儿照片的形象设计的洋娃娃，并且可通过植入微型芯片录下孩子的声音，以达到为老年人提供情感慰藉的目的。2003年，喜多俊之与三菱合作，开发了照顾及陪伴独居老人的家用机器人Wakamaru，开启了语音聊天功能，为思想情感交流提供了可能性。由于情感化能搭建起了社会辅助的桥梁，机器人辅助老年人居家生活正逐渐将情感陪伴作为重心，例如，日本软件银行开发的机器人Pepper，其双手的设计重点就是为了辅助情感表达，并不能完成特定的辅助任务，如图3c所示。

图3a 喂饭机器人

图3b 机器人Twendy-One

图3 日本机器人产品

2 生活辅助产品设计的未来研究方向

老年人生活辅助产品在技术飞速发展的背景下，开始向着智能、高端的方向发展，其中以服务机器人为代表。并且在“服务设计”思想的带领下，设计师们不只关注设计的终端产品，同时将视点回归到人，比如Demers L 等人从使用者的角度出发评估了辅助技术对养老的影响，就是完全从人对辅助技术的态度出发。而实际上，服务设计作为“工业设计”和“交互设计”的整合，将使设计的关注点落在“人”与“物”之间的关系上，比如国外较早就有研究者关注到老年群体年轻时的职业地位不同会导致养老需求差异化。从这些针对不同人群考虑辅具设计的研究可以看出，辅助产品的设计已不仅从技术角度考虑，而人的情感研究也将成为考虑的重点，同样这种从人的情感考虑辅具设计的尝试也体现在当下以服务机器人为代表的设计思考中。比如国外对家庭养老机器人造型外观设计的原则，设计外观与机器人功能的结合，以及针对家庭服务机器人的情感态度的评价方式和评价标准等研究。

从家庭护理机器人的产品开发实例和智能辅助居家养老服务机器人的研究趋势可以看出，智能辅助产品正从行为辅助到认知辅助和社会辅助延展。不同的辅助目的核心诉求必然会对产品造型产生影响，比如行为辅助产品由于专业性的限制会更加稳定。由于情感的难以捕捉，使情感辅助产品的开发方向有更多的选择，产品形态与功能也将有更多的可能性。总之，在将情感作为设计目标的设计环境下，相信以家庭养老服务机器人为代表的更体系化、人性化的居家养老辅助产品将会为老年人提供越来越优质的养老生活。

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

［2］林静.专为老年人设计洋娃娃［N］.光明日报,2005-08-05.