IT 之家 3 月 2 日消息,日本東京近期正在測試一款名爲 AIREC(AI 驅動護理機器人)的人形機器人,以探索其作爲日本老齡化人口護理助手的潛力。這款機器人在演示中成功地将一名男子輕輕側轉,這一動作對于更換尿布或預防褥瘡等護理工作至關重要。

AIREC 的開發旨在緩解日本長期面臨的養老護理人員短缺問題。該機器人重達 330 磅(約 149 公斤),可讓人們得以一窺機器人護理的未來。早稻田大學教授、AIREC 項目負責人杉野茂樹表示:" 鑒于日本高度老齡化社會以及出生率的下降,我們未來将需要機器人在醫療、老年護理以及日常生活中提供支持。"
随着老齡化人口的增加和出生率的降低,護理服務的需求不斷上升,人形機器人在姑息護理中的角色也受到越來越多的關注。人口結構從年輕化向老齡化轉變,導緻護理人員數量減少,這也凸顯了自動化解決方案在高效、安全完成護理工作中的必要性。
盡管需求迫切,但早稻田大學的研究人員指出,機器人在護理領域的整合仍受到技術障礙的限制,這些障礙需要解決後才能實現廣泛應用。
由深度神經網絡(DNN)驅動的多功能、AI 驅動的家用機器人正受到越來越多的關注。與預設動作的工業機器人不同,護理機器人需要根據各種不可預見的情況調整動作。由于人形機器人無法處理複雜任務,DNN 能夠提升機器人的感知能力和運動規劃。
對于護理機器人而言,适應性運動至關重要。研究人員指出,盡管以往的研究已經證明 DNN 能夠指導機械臂完成精确任務,但提供護理需要更複雜的力控制。機器人必須知道何時以及如何施力,以确保安全、高效的護理,同時避免對脆弱部位施加不必要的壓力。
2024 年,早稻田大學團隊曾提出一種基于深度學習的架構,使人形機器人能夠動态調整關節剛度。該方法依賴于基于阻抗控制的直接教學,使機器人能夠在避免對非目标區域施加過度壓力的同時,施加适當的力。此外,機器人還可以通過關節狀态的注意力系統,獨立切換不同的交互力模式。
東京機器人公司(Tokyo Robotics Inc.)的 Torobo 人形機器人被用作測試平台。該研究設備配備了體感和光學傳感器、複雜的控制系統以及用于調節關節剛度的順應性模式。通過運動捕捉設備實現直接操作,使機器人與操作員的手臂動作同步。在護理任務中,阻抗控制通過實現靈活的動作執行,确保适當的力的施加。基于深度學習模型的 EIPL 架構能夠預測未來事件并減少誤差。卷積自編碼器處理 RGB 相機圖像輸入,并提取重要的空間注意力點。
研究人員表示,選擇性核網絡(SKNet)被應用于關節角度和扭矩的注意力機制,動态調整特征的重要性。該模型預測關節運動,并向阻抗控制器發送指令,确保精确且适應性的護理動作。
目前仍處于測試階段的 AIREC 預計最早将于 2030 年在護理機構或醫療機構投入使用。其初步定價預計至少爲 1000 萬日元(IT 之家備注:當前約 48.4 萬元人民币)。
值得一提的是,據央視新聞此前報道,近日國際電工委員會(IEC)正式發布了由我國牽頭制定的養老機器人國際标準,标準編号爲 IEC 63310,标題爲《互聯家庭環境下使用的主動輔助生活機器人性能準則》。這一标準旨在爲養老機器人的設計、生産、測試及認證提供統一規範,将引領全球養老機器人産業健康發展。