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編者按：2023年5月起，“學習強國”學習平臺與中國科學報社聯合發起“科學家回信”活動，邀請廣大讀者向自己心中向往尊敬的科學家、科技工作者提問、留言。活動啟動后，“學習強國”“科學網App”收到了讀者的踴躍留言。我們精選了讀者魚兒的提問，請深圳市人工智能與機器人研究院常務副院長丁寧發出第五十六期回信。
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讀者魚兒：隨著老年化社會的到來，我對養老助老型機器人很感興趣，不知道機器人能為未來的養老做什么?
丁寧：未來，當我們老了，身邊有一個心靈手巧、任勞任怨的養老服務機器人，幫我們忙前忙后、照顧起居是很值得期待的場景。
我們先看看需求，再看看技術可行性。
首先，對于生活能夠自理的老人，主要是輔助功能，比如，端茶送水、處理家務。目前家用服務型機器人產品開始逐步具備這種能力。
而對于生活不能自理的老人，要求就高了很多。需要機器人與老人有身體接觸，如幫助起床、翻身、身體清潔，甚至喂飯、喂藥等。這就需要機器人既有強有力的臂彎，又能動作輕柔、保證安全。這對于機器人的智力和體力水平要求極高。
總結而言，人年紀大起來，有幾種能力下降很快：
1.行動能力。人老先老腿，如果腿腳不靈便，日常的物品取用、整理、處置都變得很有挑戰。機器人在家庭環境內需要通過視覺感知理解場景，識別理解每個物品的用途，還要記住位置，在有需求的時候，隨時能夠遞送到老人手邊。想要外出活動，智能輪椅能帶著老人走出家門，能與電梯通信實現自動乘坐，最近有產品能夠一鍵返回住處，這對導航能力要求挺高。機器人的基本能力就是在復雜的環境中自主導航、自主移動，作為搭載物品和人的載體，輔助或替代人的腿部功能。這類技術近期發展也很快，這類需求也會首先被解決。
2.操作能力。老人手部的靈活性也大不如前，加上視力下降，稍微精細一點的動作都困難重重。如有些中風癥狀的老人，甚至拿筷子吃飯都很困難。目前不少機器人產品專注在手臂和手指的操作能力，借助精密觸覺傳感器陣列，讓機器手指感受輕微力度變化和物體材質屬性，輕輕地拿起一個雞蛋和開瓶蓋已經可以實現了，但如果要幫老人穿衣、洗澡、喂飯、清潔身體等，還有很大挑戰。機器人雙臂雙手協作的能力與其智力水平密切相關，不需要很大力氣，關鍵是能理解任務、對象的屬性，特別是柔性的材料物品，自主形成一個規劃動作的思維鏈。此外，還要會使用工具。
3.交流能力。老人的聽覺、視覺、語言思維能力都有不同程度下降，如果經常出現錯誤，容易心理受挫，會讓老人活動量變少，也變得不愿與人交流了。機器人要變成老人的眼睛、耳朵和需求的翻譯官，理解老人的需求和要表達的內容，幫助老人與外部環境和人交互。這對機器人提出了認知層面的要求，每位老人的需求不同，表達習慣不同，可能需要多教教機器人，才能配合得很好。目前，機器人與正常人之間交流互動的技術發展很快，但研發生產輔助老人交流的產品還需要些時間。
老年人還有些新的需求：
1.對安全防護的需求。老人日常生活中有很多安全隱患。首先是跌倒風險。如果用一個機器人隨時陪伴左右、攙扶老人行走，那要先解決好自己的平衡問題。近期有一種穿戴式產品，可以監測跌倒瞬間并迅速膨脹成氣囊，從而降低跌倒的沖擊力，但目前舒適度和能源供給方式有待改善。如果老人有健康問題，還需要陪伴機器人掌握疾病應急處置的方法。目前，有些智能產品可以識別老人跌倒、中風等異常，但處理方式還是第一時間聯系家人或醫院。
2.對康復護理的需求。老人的身體機能下降，需要做一些肢體力量訓練，現在有機器人產品用機械臂帶著上肢下肢運動，就像物理康復師。這需要精準的輸出力量控制技術和對肢體肌肉緊張程度的高精度感知。早年也有設計穿戴式外骨骼型助行機器人，難點在于老人的肌肉萎縮、皮膚松弛，使得綁扎穿戴的體驗很不好，所以現在主要用于高位截癱病人。除了運動康復還有認知康復，通過一些交互式游戲和反應程度的檢測量化，提高老人注意力和思維能力。
養老服務機器人是一類非常高端的服務型機器人，目前尚處于研究探索和試用階段。另外，機器人也不一定要仿人形態，有的時候專用設備更好用。多年前，我在日本東京福祉展看到專門為老人洗澡的智能艙。老人可以直接坐在輪椅上，推進艙體內，腦袋露在艙體外，艙體內用多角度輕柔噴水烘干，體驗非常舒適。這種設備多用于老人院。對于臥床不起的老人，我們曾設想過有一種床、輪椅、輔助翻身和自動清潔一體化的設計，雖然看起來復雜，但技術可行，適用于家庭房間內使用。有一點毋庸置疑，人工智能是必需的。機器人要理解復雜的任務，能夠與人動態交互，能應對緊急狀況。隨著下一代具身智能（編者注：具身智能是指一種基于物理身體進行感知和行動的智能系統，其通過智能體與環境的交互獲取信息、理解問題、作出決策并實現行動，從而產生智能行為和適應性）技術逐步成熟，機器人對物理世界的理解越來越準確，手也越來越巧，思考越來越周全，養老服務機器人的可行性就越來越高。
3.對情感交流的需求。最近ChatGPT的出現，讓機器與人的對話自然順暢，回答問題為主，還不能提供情緒價值。如何建立人與機器的情感紐帶，是一個有爭議的課題。其實，老人最需要的還是兒女親人在身邊，親情、關愛和家庭氛圍是機器人和人工智能替代不了的。這里涉及一個社會經濟學問題，現代的生產方式還不那么理想，讓人們很忙，可能無暇顧及家庭、老人和孩子。因此，當下的生產方式是以家庭單元的碎片化為代價的。未來，隨著技術進步，生產效率越來越高，自動化、智能化、遠程的生產方式，能夠讓更多人有更多時間回歸家庭才是最好的。