智能养老机器人的功能需求和面临的困难

雷金鸣 张莫凡 赵花丽

摘 要：机器人技术经过多年的发展，在许多重要领域取得了重要的成果但也带来了诸多的挑战。本文主要分析智能养老机器人的功能需求和面临的问题，最后对未来进行展望。

关键词：功能;情感表达;伦理问题

随着社会老年化的加剧，空巢老人的数目与日俱增，但是其子女却很难在其身边给予足够的关心和照顾，老人渴望关怀和子女寻求发展的矛盾不断加深。随着人工智能时代的到来，这个问题出现了新的解决方法——智能养老机器人。如今，越来越多的机器人出现在人类的教育、养老、医疗等方面，机器人可以陪在老人身边，给予他们充分的关心和帮助。

1.智能养老机器人的定义和分类

1.1智能养老机器人的定义

智能养老机器人，顾名思义，具有一定智能性的，面向老年群体的养老看护型机器人。

1.2智能养老机器人的分类

智能养老机器人可以根据功能和外表分为：家庭守护养老机器人，娱乐服务养老机器人，家庭仆人养老机器人等等类型。

2.智能养老机器人的功能需求

2.1自主行走

根据内嵌的程序实现在复杂环境内的路线规划，自动避开障碍物，跟随老人进行看护，在没有任务时在工作地点进行巡视。

2.2空间感知能力

机器人的工作地点主要在室内，那么就需要对室内的环境进行建模，以便在行走时能够规划出最优的行进路线。而且需要对室内的物品摆放，空间位置有清晰地认知，可以在需要在某些地点做指定的事情时可以快速地移动到指定位置。就比如说在机器人电量不足时，程序给机器人命令，要求它移动到指定的充电口进行充电。这个时候，机器人就需要调出充电口的空间坐标，然后根据室内的环境规划出到充电口的路线，实现自主充电。

2.3语音交互

内嵌VUI（VUI是一种以人类内心意图为中心的人机交互方式，以交谈式为核心的智能人机交互体验），可以根据老人发出的指令进行行动并及时反馈。

2.4家务劳动

替代人们做一些家务活，减少老人的家务劳动时间，有更多的时间休息养生。智能养老机器人可以做饭，打扫房间和清洗衣物等基础家务，它也可以替代老人做一些比较危险的工作，如插拔电器，搬运重物等等。

2.5安全保护

机器人能够识别室内的物品，然后与云端的数据库进行对比，得出物品的安全系数，对于不安全的物品将其拿走远离老人，避免伤害。机器人配置温度和烟雾传感器，能够对室内环境进行检测，如果出现意外情况，比如家里失火时能够及时的报警寻求救援，保护老人。据统计，我国将近有600万～700万阿尔茨海默症老人，这些老人的记忆能力和认知能力不断下降，生活自理能力不断减退，并伴有各种精神症状和非正常行为。在老龄化趋势下，阿尔茨海默老人的数量将会逐年上涨，安全保护功能能够在一定程度上满足对老人的保护需求。

2.6远程医疗

机器人身上带有多功能感应器，可以对老人的生命体征进行实时监测，并将其记录在数据库。一旦发现老人的体征数据出现异常，立即向其子女和周边的医疗机构发送关于老人的健康信息寻求帮助。在平时，老人和医生也可以通过视频进行交流，关心老人的健康。

2.7家具控制

可以根据家里的网络对智能家居进行控制，避免老人的非必要运动。如在老人要入睡时，机器人可以通过网络控制灯的亮暗，实现老人上床即可睡觉，无须其他操作的功能。

2.8机器学习

机器人可以根据老人的日常生活进行推算，得出老人的喜好，制定更适合老人的运行方式。

3.智能养老机器人面临的问题

3.1情感表达

人终究是具有情感的生物，那么充分的情感表达与语言交流对于老人来说就是生活不可或缺的一部分。但是现在的养老机器人始终都是以固定的模板和话术来应对老人的需求，无法和老人进行真正的情感上的交流，更无法弥补因为子女不在身边陪伴所带来的巨大的心理上的空虚。

3.2恐怖谷效应

对于不同的老人，对于同一模样智能养老机器人的接受程度也是不同的。那么就需要根据老人的喜好来定制专属的养老机器人。一般来说人形态的机器人时更容易被人所接收的，但是根据日本机器人专家森政弘在1970年提出的恐惑谷理论：因为机器人在人类在外表、动作上的一定的相似性，所以人类会先对机器人产生正面的情感，这个阶段的机器人可以在一定程度上弥补老人因为儿女不在身边带来的空虚与寂寞;但是当机器人与人的相似程度达到某一特殊值后，人类对它们的反应便会突然变的极其负面和方案，哪怕这个时候机器人与人只有一丝丝的差别时，都会特别的显目，从而导致人对机器人有恐惧感，这个时候的养老型机器人对老人来说就不再友好;不过当机器人与人的相似度继续增大时，大约相当于普通人之间的相似度时，人类对它们的情感又会从负面再度回到正面。

3.3费用问题

当今的机器人产品费用仍然偏高，甚至这个费用比送老人去养老院的平均费用还要高，对于一些老人和老人的子女都难以承担。市面上也存在的一些廉价的养老机器人，但是这些产品都良莠不齐，导致一些人对智能养老型机器人望而生畏。

3.4伦理问题

除了这些问题之外，还有一个严峻的问题，那就是智能养老机器人的伦理挑战问题。比如说，当智能养老机器人做得不好或者不对时，老人是否可以对其进行羞辱或者进行惩罚呢吗？机器人现阶段还是在执行特定的程序，那它能否对老人的情绪做出反馈，可不可以对老人的心理感同身受呢？我们应该如何来对待智能养老机器人呢？是把它看成老人家庭里的一员，还是一个没有感情的工具呢？另外，智能养老机器人能否保证老人的隐私呢？当智能养老机器人可以自由地在老人家里行动时，如果机器人的识别能力出错或者被人远程恶意操控，那么谁来保护老人的隐私和安全呢？

小结

目前智能养老型机器人的应用研究，主要集中在科研机构和养老院。但是根据民政局的数据得知，全国60岁以上老年人口超过2.4亿，折合下来就是平均每四个劳动力赡养一位老人。加上我国人口老年化的问题日日益加剧，面对日益庞大的空巢老人团体，比例悬殊的养老机构，突发意外事件频繁等等问题。可以推测智能养老机器人在未来将可能成为主流，会有越来越多地接纳智能养老机器人，让自己能够安享晚年。

尽管智能养老机器人在人性化、智能化、成本、深度学习和安全性等方面存在不足，但是随着相关学科的不断深化研究和拓展，找出问题的原因并给出对策，智能养老机器人将会在不久的将来走进我们的生活，成为老人家庭不可或缺的一员。

注：本文系郑州大学：大学生创新创业（201910459196）的研究成果。

参考文献

[1]刘珊，兰智高.养老服务机器人的技术发展趋势[J].計算机测量与控制，2019，27（7）：1-6. DOI：10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2019.07.001.

[2]许静.机器人在阿尔茨海默症患者治疗和护理中的应用研究[J].护理管理杂志，2018，18（1）：56-59. DOI：10.3969/j.issn.1671-315x.2018.01.015.

[3]喻子容.服务机器人的应用前景与社会伦理问题[J].数字化用户，2018，24（40）：239. DOI：10.3969/j.issn.1009-0843.2018.40.223.

[4]知识产权出版社，i智库.服务机器人技术全球专利布局现状[J].机器人产业，2019，（1）：46-56. DOI：10.3969/j.issn.2096-0182.2019.01.007.