老年智能陪护机器人国内外研究进展

老年智能陪护机器人国内外研究进展

赵晓青,孟文清,王柏睿,谢德恩,雷亚涛 ,指导老师：杨璐

山东英才学院  山东省济南市  250104

摘要：老龄化是当今社会面临的一个严峻挑战，是 21 世纪我国经济社会发展的重大国情，老年人受到的关心和陪护在社会竞争加剧导致的工作压力持续增强的大环境下严重低于需求，空巢家庭数量也一直在不断增加，与此同时，我国存在大量“失独”老人。因此老年人产品市场需求量越来越大，同时随着人工智能及机器人技术的不断飞速发展，这使得产品逐渐向智能化设计方向转移，在全球范围内呈现出井喷的研究发展态势，国内外企业研发出各具特色的智能机器人，显示出科技在“互联网 +”的环境中的进步和公共健康管理形成的新理念与取得的新飞跃，具备应对由于人口老龄化产生的重要庞大的社会服务难题的能力，对于市场的新增需要给与满足。本文对老年智能陪护机器人的国内外研究进展以及未来趋势发展进行综述。

1.国内陪护机器人的研究进展

如今我国智能陪护机器人的相关研究取得较大的进展，中国智能服务机器人发已经初具雏形，在居疾病监测、日常生活以及陪伴娱乐等多方面得到了广泛的应用。但智能陪护应用仍处于开发和试验阶段，智能陪护机器人的应用具有广阔的发展空间。在中科院深圳研究所，研制出的监控机器人可以在家庭安全监视管控方面起到协助作用。该款机器人对于家中可能存在的漏水和煤气泄漏等情形做出检测，在日常生活帮助与监测功能实现一体化陪护式智能服务。

目前中国老年智能陪护机器人产业还没有形成一个在研发，生产，制造方面的优势。整体实力较弱，市场占有率较低，发展缓慢。智能陪护机器人仍然处于样机研发和理论研究方面，企业并为此形成大规模一体化生产推广，汪高新提出在人机交互语言功能、场景识别、安全性等方面有待升级。国内陪护机器人主要在基础功能方面占优势，例如日常生活交流，健康安全监测等，但在深度交互设计方面仍需创新设计，需仍借鉴国外陪护机器人研发，国外Intuition Robotics公司设计了一种ElliQ 社交情感伴侣机器人，结合情感交互设计以及人工智能技术，在不同环境因素作用下主动与老年人交流互动，通过光、声、电、画也能将所表达的话语表达清楚。国内外部设备配合灵活度低，如高精度机械臂完成一系列动作，外部传感器检测机器人所处环境及目标状况，美国Aeolus Robotics公司制造出一种双臂人形机器人 Aeo，Aeo双臂设计可以精准捡拾所需物品，会调整身体找到最好的施力点去搬运东西，在经过和谷歌Home和亚马逊Alexa等智能家居的物联网连接后，也能够实时进行更新。

2.国外陪护机器人研究进展

国外研究阶段相对于国内开始较早，研发阶段相对成熟，20世纪90年代陪护机器人自美、英日等发达国家逐渐发展，陪伴型机器人已经从学校和研究机构进入公司产业研发，各行业已然看出陪护机器人潜在市场与价值利润，更有组织性的由生产商与专业化研发合作公司进行研发，各大公司研发出各自的特色化关键技术入驻市场。智能陪伴机器人与工业机器人技术相似，主要在环境感知技术与计算机科学方法与智能硬件更显突出特色。智能陪护机器人正在从感知智能向认知智能加速迈进，在听觉视觉语义理解与认知推理、人机交互、情感识别等方面取得成果。全球AI科技公司如布科技（ROOBO）2021年设计出具有“AI+OS”强大的智能机器人系统的陪伴机器人，为韩国独居老人提供健康管理、情感陪护、视频通讯、休闲娱乐等多项应用。日本早在2018年大约5000家养老院中试用护理机器人，不同类型的看护机器满足对不同需求类型的老人，提升了老年人的沟通社交能力和精神状态。

目前国外研究显示，纯人工智能算法的模型进化已经遇到瓶颈，人机协同已经成为发展趋势。国外上市的产品泛年龄段所包含的产品，针对于独居老年人具备特点的产品较少。国内外调查研究显示，老年人对于陪护机器人安全性表现出一定程度的不信任，在家庭应用无人进行指导时，不可避免出现因机器人故障而发生的安全保障问题。新兴老年陪护智能机器人市场的兴起，未来的市场竞争优势在于核心技术与设计能力，但行业进行波动时，就要求企业将其转化为产品量产优势与成本优势。当公司研发某一功能成熟时，通过删减改进陪护机器人无效功能，增大成本优势，公司自身相对完备的供应链体系保证了产品质量，实现成本降低，让产品能够切中市场的需求。

3.认知智能系统研究进展

认知智能支撑服务机器人实现创新突破。人工智能系统带给服务机器人行业的最大变化，便是使机器人有了独立“思考”判断的能力。服务于老年人的陪护机器人要求机器人具有相当高的识别应对能力，在接受到老人的情感变化信息之后应当可以做到迅速反应，所以需要认知智能系统网络。认知智能系统促进着老年智能陪护机器人的发展，提高着陪护机器人的智力水平主要体现在语言的机器学习，知识获取，组合调度问题，感知问题，大规模的并行处理和分布式信息存储，容错功能力。

4.国内外国外陪护机器人未来展望

当前，有关老年智能型陪护性机器人的研究在一个迅速增长的上升阶段，作为一种新兴的医疗辅助工具，老年陪护机器人受到越来越大范围的关注。 国外学者在医疗保健领域更早的开始对机器人的探索。国内对机器人领域探索虽然相对来说开始的晚一些，但是发展迅猛。

从国内外需求端来看，面对持续增长的老年基数，老年人的购买能力与老龄消费需求逐渐增长。2016年，中国老年康养产业市场消费需求在6万亿元以上，2030年有望达20万亿元。由于国内外大多数老年人较难接受复杂的智能化产品，因此未来老年人对简单易操作的智能陪护机器人需求将逐渐扩大。

从国内外供给端来看，老年智能陪护机器人选择十分多样化，具有很大的可选择性，但是质量参差不齐，两级分化严重。相对低端产品市场得进入壁垒较低，产品推出的较多且差异比高;高端产品技术要求相对较高。

从养老场景出发，政策层面一直提倡“9073养老模式”，即90%的老人依靠居家养老、7%的老人依靠社区养老、3%的老人依靠机构养老。老年智能陪护机器人一定程度上可以缓解居家养老的监测问题和社区养老和机构养老的成本问题，因此老年智能陪护机器人需求潜力较大。

随着社会和科技的发展，为了实现将更优质得老年智能陪护机器人应用到家庭里面去，就要求国内外最终研制出智能、模块、网络、低成本且轻量的老年智能陪护机器人，使其融入社会，称为社会生活得一部分，来提升老年人的生活质量，服务于老年陪护的一系列社会问题，提升人们生活幸福感。未来老年智能陪护机器人将朝着简单化、高端化方向发展。

参考文献

[1]林莉莉.基于情感化设计的老年人家庭陪护机器人外观设计研究[D].青岛大学,2022.DOI:10.27262/d.cnki.gqdau.2022.001372.

[2]徐玉捷.情感陪护机器人对被陪护人幸福感提升的研究[D].南昌大学,2022.DOI:10.27232/d.cnki.gnchu.2022.002168.

[3]张鑫.面向陪护机器人场景理解的人机自然交互算法研究[D].济南大学,2022.DOI:10.27166/d.cnki.gsdcc.2022.000060.

[4]孟俊宏.人机协同关键算法及其在助老陪护机器人上的应用研究[D].济南大学,2021.DOI:10.27166/d.cnki.gsdcc.2021.000398.