人活得更长。1956年一位60岁的英国女性退休人员有将近20年的寿命;到2010年,进一步扩展了一个额外的12年。男性寿命同样增加了;美国1950年出生的男性可能希望达到他的66岁生日,虽然2010年总统可以合理期待更享受至少十年。
但额外的年并不总是黄金。国际长寿Centre-UK最近的一份报告中指出,尽管今天的老年人健康的总体有上升的疾病。该报告显示,2012年,14%的50岁以上的有严重的疾病,从2002年的16%。然而,疾病年龄在80年到84年之间上升,31%有严重的疾病,高于十年前的26%。
照顾生病的老人是昂贵的,和医疗保健费用为老年人提供承诺超过税收收入——问题加剧了减少劳动力。更糟的是,传统的支持机制成为过时的成年子女缺乏时间(通常倾向)照顾年迈的父母。最近的事态发展在技术承诺的形式提供一个解决方案的新一代“cyberconscious”机器人,机器人不仅接管老年人从人类照顾者的健康,但也能改善健康结果通过确定费用的心情和不幸降临时欢呼起来。
机器人来了
经济合作与发展组织(OECD),一组主要由许多世界上最富有的国家,预计,65岁以上的人数在其成员国从8500万年的1970扩大到3.5亿年的2050。不幸的是,同样不能说传统的劳动力支付税收用于老年人的护理。结果是,员工退休人员的比率,称为支持(或依赖)比,是所有富裕国家不断恶化。根据《经济学人》,1970年在美国5.3每一个工人支持养老金;到2050年,这一数字将降至2.6。在日本,情况就更糟糕了,在同一时期内,预计将比从8.6下降到1.2。
更糟的是,美国的老年人医疗支出预计将气球到6380亿年超过6380亿美元(高于4920亿年的4920亿美元),占总数的一半以上的医疗预算。根据最近的支出由美国公布的数据,一个策略控制医疗保健预算是鼓励老年人在家接受常规治疗由训练有素的医护人员在医院而不是昂贵的医疗专业人员。坊间证据表明,老年人更喜欢保持这种程度的独立,和这个视图通常是由他们的家庭。是一种急性护理人员短缺问题愿意访问老年人在家里。美国劳工统计局(Bureau of Labor Statistics)需求预测,这些人将在未来几年远远超过供给。需求预计将增长48%,而护理人员的数量将增长仅为1%。
正如一些研究人员急于表明,机器人可以提供答案的步进(或滚动)取代人类照顾者。有关家庭可能会选择一个机器人,提醒家长服药,并提供公司在移动他们的过程与人的情感和财务成本等生活辅助设施应该选择成为现实。在实践中,机器人,从荣耀午餐车对人类同伴,不会在一套科幻
电影,将协助老年人与他们的日常任务,促进与家人通过
视频会议和网络通信。为此,机器人必须直观的界面,制造商必须减轻任何担心老人会有依赖新技术。
Kompai,第一次在2010年,有一个触摸屏显示器和一个白色球形的头。通过互联网远程家庭成员调用机器人和Kompai用途超声波传感器检测它的电荷的位置并导航到那个人,通过显示和响应一个摄像头。同样,CareBot使用传感器的组合来维护环境的意识并通过机器人的GeckoTrak软件感觉身体热,标识的颜色,并使用声纳和红外(IR)测距仪监测在家里一个人的运动。CareBot的软件可以用来提醒护理的人遛狗或打开电视捕捉特定程序。
Kompai CareBot,连同其他第一代家庭护理机器人如Giraff(图1),由瑞典公司AB Giraff技术,主要是为了方便远程亲人与亲人保持联系通过互联网
视频会议。但所有执行同样重要的任务通过无线连接到第三方监测他们的健康医疗监测系统测量生命体征和通过互联网的信息转发给医生。
然而,尽管这些早期的家庭护理机器人执行一个有用的任务在保持相对健康的老年人与家庭和医务人员联系,他们远远短的需要照顾的老人患有疾病的高龄,如大脑退化,糖尿病、心脏病和癌症。
解决孤独
假设同居护士的任务,例如,需要一个复杂的机器人拥有先进传感器、学习能力、决策软件和人格。
研究表明,老年人独自花大部分的时间过短,不健康的生活比与合作伙伴或同居伴侣。孤独会导致精神疾病,如抑郁症的患病率增加,等身体症状缺乏食欲和限制运动。例如,一个大型的全国代表性调查3000老年人在美国发现,缺乏社会关系与更糟糕的身体健康,是否孤独其实是有经验的。老年人觉得最孤立的报道65%的抑郁症状比那些社会上的相互作用。2010年进行的另一项研究中,观察到65岁以上的200人,其中45%独自住,55%住在与合作伙伴。准备的研究结论是,前者更少的日常饮食和有一个大大降低日常摄入的蛋白质,水果和蔬菜相比,那些与伙伴住在一起。
家庭护理机器人设计师很快就承认这样的研究,以及下一代机器人将受益于系统,允许他们作为伙伴和助手。这不是一个新概念。在日本,例如,一个可爱的社交机器人叫帕罗已经十年了。帕罗是一个互动的机器人产业技术开发,日本工业自动化公司,让孤独的老人享受记录动物治疗的好处,这已被证明能减少病人的压力。帕罗雇佣了触觉、光线、温度、和posture-sensors,它能感知人及其环境。例如,机器人触觉传感器允许检测如果它被抚摸而姿态传感器可以表明帕罗搂抱。机器人还可以认识到声音和文字的方向通过音频传感器,如它的名字。
建立情感上的联系
明天的家庭护理机器人更有可能采用一种类似人类的外表而不是帕罗Pinnipedian形式因素。甚至第一代产品包括基本的尝试提供情感上的安慰。Kompai头上有“面子”,例如,和Giraff显示人类的头和肩膀的屏幕图像,对老人说话。
个人机器人组麻省理工学院媒体实验室已经对此做了进一步的研究,侧重于机器人能够与人建立更强大的社会和情感联系。实验室已经开发出了一系列的机器人,包括一个叫Nexi眨眼,耸耸肩,使面部表情(图2)。
挑战依然存在,因为到目前为止,只有这个可以在机器人进入所谓的恐怖谷,非常类似于人类的机器有一张脸,但不足以被误认为是一个真正的人。结果通常是令人毛骨悚然的,甚至的噩梦(同样的僵尸可怕)。发展一个有意义的“关系”与人类,机器人必须能够检测一个人的情绪和做出相应的反应。这是特别重要的在一个孤独的家庭护理部门高级可能经常不高兴由于不适或孤独。机器人需要选择这种负面行为通过视觉线索如眼泪和下滑的嘴,音频信号,如延长沉默或几乎听不见的演讲,甚至生理信号,如降低温度和高血压。
教授克里斯托弗·g·艾特克森称,卡内基梅隆大学机器人研究所和人机交互研究所,正在进行开创性工作适应机器人技术来满足老年人的需要。阿特基森的主要贡献是表明机器人应该是柔软的,不是金属做的。他认为,人们更容易接受一个软机器人(充气的身体由材料类似于弹跳屋)作为伴侣而不是传统的“金属怪物。“事实上,他的观点在一定程度上影响的大英雄,迪斯尼电影关于一个男孩的Baymax最亲密的伴侣,一个可爱的充气机器人,安慰病人。这部电影展示了一个医疗机器人能与人互动。
毕宿五,一家法国公司主要由日本软银电信公司是最早开发cyberconscious机器人。公司创建的胡椒,一个交互式机器人,根据制造商,能够探测人类情感和选择理想的方式与人交流。机器人听声音和分析肢体语言,可以修改语言和手势适应给定的情况。胡椒包括一个屏幕上(显然机器人是男性)胸部,他在“显示了他的感情,在他的内心世界发生了什么。”
提高机器人的传感器
机器人,如胡椒及其后代需要利用现代传感器的全系列为了捡起的暗示表明人类的精神状态。像人类一样,机器人将使用视觉的这个信息。
欧姆龙的全球研发小组开发了OKAO Vision系统,可以通过分析面部特征识别不同的面孔。这些产品已经在机器人视觉
应用程序找到一个利基。OKAO Vision包括人类的视觉组件(HVC)和先进的软件,该公司表示将帮助机器人机器”理解人们视觉上几乎以相同的方式作为人类做的。”(图4)软件可以识别人脸和面部特征来估计一个人的性别、年龄、种族以及确定一个人是否快乐,惊讶,愤怒,悲伤,或中性。
除了电荷耦合基于视觉系统如OKAO HVC,未来的机器人将受益于增强型视觉通过使用传感器,灵敏度扩展到更广泛的电磁辐射不仅仅是可见光。例如,红外(IR)传感器等公司安费诺的盒子氧热电堆红外传感器和Lumex的MicronSensIR?将使机器人能够在黑暗中“看到”和定位他们的指控以及决定人的温度是高或低。
补充视觉传感器,未来的机器人也将采用基于麦克风音频传感器将声波的振动转换成电压。多个麦克风坐落在机器人的头将被用来确定一个人的声音的方向和强度。但这是简单的部分,为了使一个家庭护理机器人使用其电荷的声音来确定情感状态,机器需要配备模拟数字转换(ADC)和数字信号处理(DSP)电子与一个强大的微处理器和一些聪明的软件。等公司模拟设备,卷云逻辑,意法半导体,德州仪器公司提供支撑的电子机器人audio-analysis应用程序。
触摸传感器机器将帮助决定一个人的情绪状态会补充一个下一代家庭护理机器人的视觉系统。今天,开发人员可以从一系列触摸传感器的选择,使用技术,如通过电容的变化来检测触摸。虽然技术是目前用于产品,如触摸屏显示器,它不是很难想象如何逆转这个过程,一个机器人可以使用电容式触觉传感器“感觉”人类的皮肤和深入了解人的情绪状态通过测量电容的变化发生在皮肤温度变化。等公司飞思卡尔半导体,马克西姆集成,柏树半导体,在半导体是强大的接触式传感器技术。
明天的发展包括接触式传感器,利用金纳米粒子和有机分子连接器。当传感器接触皮肤时,纳米颗粒之间的距离变化和传感器的电特性改变,不仅允许压力,而且人的皮肤温度和湿度测量被触碰。
机器人可能会利用技术超越自己在作为照顾者的角色。例如,可穿戴蓝牙等无线医疗传感器通过技术低能量可以用来传递信息,如心率、血压、温度和机器人为了补充自己的传感器在决定一个人的心情。公司专营蓝牙技术包括博通公司,北欧半导体,松下,德州仪器公司.
机器人还有一些路要走之前匹配家庭护理的质量通常提供的人类。但是利润丰厚的奖励承诺为制造商针对快速扩张- 65年龄段是鼓励发展迅速。当被问及现在不是不可能,技术网站,迪士尼Baymax等机器人是否会成为可能,艾特克森教授说“他们将不仅是可能的,但它很快就会发生。”