日本東京近期正在測(cè)試一款名為 AIREC（AI 驅(qū)動(dòng)護(hù)理機(jī)器人）的人形機(jī)器人，以探索其作為日本老齡化人口護(hù)理助手的潛力。這款機(jī)器人在演示中成功地將一名男子輕輕側(cè)轉(zhuǎn)，這一動(dòng)作對(duì)于更換尿布或預(yù)防褥瘡等護(hù)理工作至關(guān)重要。

AIREC 的開發(fā)旨在緩解日本長(zhǎng)期面臨的養(yǎng)老護(hù)理人員短缺問(wèn)題。該機(jī)器人重達(dá) 330 磅（約 149 公斤），可讓人們得以一窺機(jī)器人護(hù)理的未來(lái)。早稻田大學(xué)教授、AIREC 項(xiàng)目負(fù)責(zé)人杉野茂樹表示：“鑒于日本高度老齡化社會(huì)以及出生率的下降，我們未來(lái)將需要機(jī)器人在醫(yī)療、老年護(hù)理以及日常生活中提供支持?！?/span>

隨著老齡化人口的增加和出生率的降低，護(hù)理服務(wù)的需求不斷上升，人形機(jī)器人在姑息護(hù)理中的角色也受到越來(lái)越多的關(guān)注。人口結(jié)構(gòu)從年輕化向老齡化轉(zhuǎn)變，導(dǎo)致護(hù)理人員數(shù)量減少，這也凸顯了自動(dòng)化解決方案在高效、安全完成護(hù)理工作中的必要性。

盡管需求迫切，但早稻田大學(xué)的研究人員指出，機(jī)器人在護(hù)理領(lǐng)域的整合仍受到技術(shù)障礙的限制，這些障礙需要解決后才能實(shí)現(xiàn)廣泛應(yīng)用。

由深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（DNN）驅(qū)動(dòng)的多功能、AI 驅(qū)動(dòng)的家用機(jī)器人正受到越來(lái)越多的關(guān)注。與預(yù)設(shè)動(dòng)作的工業(yè)機(jī)器人不同，護(hù)理機(jī)器人需要根據(jù)各種不可預(yù)見的情況調(diào)整動(dòng)作。由于人形機(jī)器人無(wú)法處理復(fù)雜任務(wù)，DNN 能夠提升機(jī)器人的感知能力和運(yùn)動(dòng)規(guī)劃。

對(duì)于護(hù)理機(jī)器人而言，適應(yīng)性運(yùn)動(dòng)至關(guān)重要。研究人員指出，盡管以往的研究已經(jīng)證明 DNN 能夠指導(dǎo)機(jī)械臂完成精確任務(wù)，但提供護(hù)理需要更復(fù)雜的力控制。機(jī)器人必須知道何時(shí)以及如何施力，以確保安全、高效的護(hù)理，同時(shí)避免對(duì)脆弱部位施加不必要的壓力。

2024 年，早稻田大學(xué)團(tuán)隊(duì)曾提出一種基于深度學(xué)習(xí)的架構(gòu)，使人形機(jī)器人能夠動(dòng)態(tài)調(diào)整關(guān)節(jié)剛度。該方法依賴于基于阻抗控制的直接教學(xué)，使機(jī)器人能夠在避免對(duì)非目標(biāo)區(qū)域施加過(guò)度壓力的同時(shí)，施加適當(dāng)?shù)牧Α４送?，機(jī)器人還可以通過(guò)關(guān)節(jié)狀態(tài)的注意力系統(tǒng)，獨(dú)立切換不同的交互力模式。

東京機(jī)器人公司（Tokyo Robotics Inc.）的 Torobo 人形機(jī)器人被用作測(cè)試平臺(tái)。該研究設(shè)備配備了體感和光學(xué)傳感器、復(fù)雜的控制系統(tǒng)以及用于調(diào)節(jié)關(guān)節(jié)剛度的順應(yīng)性模式。通過(guò)運(yùn)動(dòng)捕捉設(shè)備實(shí)現(xiàn)直接操作，使機(jī)器人與操作員的手臂動(dòng)作同步。在護(hù)理任務(wù)中，阻抗控制通過(guò)實(shí)現(xiàn)靈活的動(dòng)作執(zhí)行，確保適當(dāng)?shù)牧Φ氖┘印；谏疃葘W(xué)習(xí)模型的 EIPL 架構(gòu)能夠預(yù)測(cè)未來(lái)事件并減少誤差。卷積自編碼器處理 RGB 相機(jī)圖像輸入，并提取重要的空間注意力點(diǎn)。

研究人員表示，選擇性核網(wǎng)絡(luò)（SKNet）被應(yīng)用于關(guān)節(jié)角度和扭矩的注意力機(jī)制，動(dòng)態(tài)調(diào)整特征的重要性。該模型預(yù)測(cè)關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)，并向阻抗控制器發(fā)送指令，確保精確且適應(yīng)性的護(hù)理動(dòng)作。

目前仍處于測(cè)試階段的 AIREC 預(yù)計(jì)最早將于 2030 年在護(hù)理機(jī)構(gòu)或醫(yī)療機(jī)構(gòu)投入使用。其初步定價(jià)預(yù)計(jì)至少為 1000 萬(wàn)日元（IT之家備注：當(dāng)前約 48.4 萬(wàn)元人民幣）。

值得一提的是，據(jù)央視新聞此前報(bào)道，近日國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）正式發(fā)布了由我國(guó)牽頭制定的養(yǎng)老機(jī)器人國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)為 IEC 63310，標(biāo)題為《互聯(lián)家庭環(huán)境下使用的主動(dòng)輔助生活機(jī)器人性能準(zhǔn)則》。這一標(biāo)準(zhǔn)旨在為養(yǎng)老機(jī)器人的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、測(cè)試及認(rèn)證提供統(tǒng)一規(guī)范，將引領(lǐng)全球養(yǎng)老機(jī)器人產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。