與機(jī)器人共舞：新技術(shù)改善老年生活

胡昭陽(yáng)/編譯

Willow Garage機(jī)器人

●當(dāng)今的一些高科技產(chǎn)品，諸如探測(cè)摔跤的傳感器和會(huì)取物的機(jī)器人，有助于構(gòu)建人類(lèi)安全、獨(dú)立的老年生活。

瑪麗蓮·然茲（Marilyn Rantz）對(duì)于無(wú)助的老年生活深有感觸。她的母親有一天摔倒后，肩膀被嚴(yán)重壓裂。老人有個(gè)可佩帶的救護(hù)器帶有救生呼叫按鈕，但正好落在了比她能夠到的地方遠(yuǎn)一點(diǎn)點(diǎn)的位置。瑪麗蓮的母親在地上掙扎了八個(gè)小時(shí)后，終于抓到了救護(hù)器發(fā)出了呼叫，但是由于沒(méi)有第一時(shí)間得到治療，六個(gè)月后，她就去世了。

瑪麗蓮是密蘇里哥倫比亞大學(xué)老化跨學(xué)科研究中心副主任，她認(rèn)為應(yīng)當(dāng)突破傳統(tǒng)救護(hù)裝置的局限性，發(fā)展不需要人們隨身攜帶的裝置系統(tǒng)。她說(shuō)：“我們現(xiàn)在更偏好以環(huán)境為基礎(chǔ)的感應(yīng)裝置，而不是已有的可佩帶式裝置的原因之一，就是人們并不佩帶它們?！?/p>

然茲正在與該校老年護(hù)理和康復(fù)技術(shù)中心主任、工程師馬喬里·斯庫(kù)比克（Marjorie Skubic）一起，開(kāi)發(fā)為老年人提供健康和舒適生活的監(jiān)護(hù)系統(tǒng)。

隨著老齡人口的不斷增長(zhǎng)，該領(lǐng)域類(lèi)似的技術(shù)也正如雨后春筍般地出現(xiàn)?，F(xiàn)在新研制出的感應(yīng)系統(tǒng)不僅能夠探測(cè)到人的摔倒，還能監(jiān)測(cè)使用者步伐和日常生活規(guī)律的異常，在身體出現(xiàn)明顯癥狀前進(jìn)行標(biāo)記，并向護(hù)理人員發(fā)出警告。另外一些技術(shù)，例如機(jī)器人，可以幫助人們活動(dòng)，加強(qiáng)他們的獨(dú)立性。

老年人并不是恐技術(shù)者

雖然年長(zhǎng)的人群在接受新產(chǎn)品時(shí)往往不那么積極，但如果這些技術(shù)容易上手，還有助于他們獨(dú)立生活的話(huà)，老年人還是很愿意適應(yīng)新技術(shù)的。亞特蘭大佐治亞理工學(xué)院的工程心理學(xué)家溫迪·羅杰斯（Wendy Rogers）說(shuō)。65歲以上人群的能力和健康狀況的差別非常大，有些人可能仍在工作崗位，還有些就已經(jīng)是老年癡呆癥晚期病人。因此他們對(duì)技術(shù)的需求也是相當(dāng)不同的。從適用于健康人士的智能手機(jī)上的減肥應(yīng)用程序到臥病在床病人的生命體征監(jiān)控儀都在他們的使用范圍之內(nèi)。

為了研究技術(shù)怎樣才能發(fā)揮最好的作用幫助老年人，密蘇里大學(xué)和一家名為Americare的私人公司一起開(kāi)發(fā)了一個(gè)退休活動(dòng)社區(qū)，名為 “虎場(chǎng)（Tiger Place）”。按照他們的計(jì)劃，人們可以在社區(qū)公寓里居住到生命的最后一刻，不需要搬遷到一般老年人會(huì)去的護(hù)理中心這樣的地方。然茲是“虎場(chǎng)”老齡化居所項(xiàng)目的執(zhí)行主任。她說(shuō)，大多數(shù)人都不適合頻繁遷移，更換環(huán)境造成的壓力可能會(huì)導(dǎo)致健康問(wèn)題，提早死亡的時(shí)間?！凹词拱峒疫@一過(guò)程都有可能令一些人大傷元?dú)?，減去不少年的壽命?！睂?duì)于大多數(shù)人而言，搬去養(yǎng)老院之類(lèi)的護(hù)理機(jī)構(gòu)，可能會(huì)放松對(duì)自身護(hù)理的刺激，導(dǎo)致減低身體的活動(dòng)能力。

“虎場(chǎng)”為研究人員提供了測(cè)試傳感器的機(jī)會(huì)。公寓中的一些測(cè)量裝置就是原本為安保系統(tǒng)研發(fā)的紅外線(xiàn)動(dòng)作探測(cè)儀。這些探測(cè)儀可以幫助研究人員識(shí)別個(gè)人活動(dòng)的模式：他們走動(dòng)的頻度，一般什么時(shí)間離開(kāi)家？多久出門(mén)一次？在外待多久？活躍程度的改變通常是出現(xiàn)問(wèn)題的早期信號(hào)，這比在醫(yī)生的辦公室做問(wèn)卷更能及時(shí)有效地發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，然茲說(shuō)。在“虎場(chǎng)”的一套一居室公寓里可以精心安置十個(gè)動(dòng)作探測(cè)儀、一套步態(tài)探測(cè)系統(tǒng)和能測(cè)量煩躁、心跳和呼吸的床上感應(yīng)器。

據(jù)監(jiān)測(cè)，老人健康的主要危險(xiǎn)之一是摔跤。美國(guó)疾病控制和預(yù)防中心的資料顯示，每年美國(guó)約有1/3的65歲以上老人摔倒，2009年就造成2萬(wàn)人死亡。并且，受傷的老人倒地的時(shí)間越長(zhǎng)，康復(fù)的可能性就越低?！盎?chǎng)”的一個(gè)項(xiàng)目曾經(jīng)用麥克風(fēng)陣列探測(cè)摔倒的聲音。通過(guò)分析技術(shù)，電腦可以精確地將人體摔倒的聲音和其他聲音，例如一本書(shū)掉在地上或是電視里的噪音區(qū)別開(kāi)。在早期的試驗(yàn)中，摔倒是由模特模擬的?，F(xiàn)在各個(gè)公寓中已經(jīng)裝上了許多麥克風(fēng)，收集真實(shí)場(chǎng)景中的數(shù)據(jù)，以提高系統(tǒng)的精確度。

當(dāng)然，如果能預(yù)防摔倒那就更好了。斯庫(kù)比克正在監(jiān)測(cè)人們?cè)鯓幼呗罚占俣?、步幅長(zhǎng)度和搖晃幅度的信息，以此判斷他們是否有平衡或其他可能提高摔跤風(fēng)險(xiǎn)的問(wèn)題。她目前正在試驗(yàn)的一種傳感器是微軟的Kinect，這是一種可以不用手動(dòng)就能控制視頻游戲的3D體感攝影機(jī)。使用現(xiàn)成的傳感器能更快普及使用，Kinect的價(jià)格不到150美元，就能提供相當(dāng)成熟的3D影像?，F(xiàn)在的挑戰(zhàn)在于開(kāi)發(fā)對(duì)其捕捉的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析的軟件。斯庫(kù)比克說(shuō)，盡管她已經(jīng)獲得了在實(shí)驗(yàn)條件下近乎完美的步幅測(cè)量數(shù)據(jù)，但在人們的家里還有很多的信息噪音，如光線(xiàn)條件差別很大，不同的人來(lái)來(lái)往往，家具挪動(dòng)等，因此提取相關(guān)數(shù)據(jù)的難度要大很多。

更多個(gè)人化的傳感器系統(tǒng)目前正在研制中?！爱?dāng)人們沮喪時(shí)，身體運(yùn)行會(huì)減緩，從而被我們檢測(cè)到?！碧剐聊贰潭爬铮═anzeem Choudhury）是康奈爾大學(xué)的電腦學(xué)家。她還補(bǔ)充說(shuō)，人們?cè)趬毫顟B(tài)下說(shuō)話(huà)聲音更大，聲調(diào)變化更少，顫動(dòng)次數(shù)增加。壓力是導(dǎo)致健康狀況不良的重要因素之一。

為了驗(yàn)證這一觀點(diǎn)，喬杜里制作了一款智能手機(jī)應(yīng)用程序，名為BeWell。這款程序監(jiān)聽(tīng)談話(huà)的聲音，但并不保留具體談話(huà)用語(yǔ)的記錄，僅通過(guò)聲音本身估測(cè)使用者和他人社交溝通的程度。手機(jī)的加速度計(jì)可以測(cè)量人們移動(dòng)了多少距離，它的GPS能顯示他們是否離開(kāi)了家，由此確定肢體活動(dòng)的強(qiáng)度和進(jìn)行社交行為的可能在增長(zhǎng)。這款程序還試圖通過(guò)觀測(cè)到無(wú)活動(dòng)的狀況來(lái)確定人是否處于睡眠狀態(tài)，不過(guò)喬杜里說(shuō)這還只能作為一個(gè)很可能的估測(cè)選項(xiàng)。但這款程序的應(yīng)用也面臨一些挑戰(zhàn)，比如老年人未必愿意學(xué)習(xí)和適應(yīng)這種新型的軟件，他們甚至都不太會(huì)用手機(jī)。另外還有些技術(shù)因素，比如電池的壽命，也有可能影響使用效果。

機(jī)器人崛起

傳感器可以提供重要的健康信息，但老年人還需要身體協(xié)助，機(jī)器人技術(shù)在這方面就可以大展手腳。例如，豐田計(jì)劃在明年推出四款產(chǎn)品，名為護(hù)理和醫(yī)療保健伙伴機(jī)器人，它們可以協(xié)助走路有困難的人。這四款產(chǎn)品的大小不同，最小的一款是個(gè)與腳墊相連接的護(hù)膝，給癱瘓的使用者佩帶。大腿部位捆綁的加速度計(jì)和陀螺儀與腳墊里的感應(yīng)器能共同確定使用者什么時(shí)候想走路、走多快，繼而發(fā)出相應(yīng)指令，彎曲使用者的膝蓋。最大的機(jī)器人能夠幫助一個(gè)不能走路的人進(jìn)行從床和廁所之間移動(dòng)這樣的活動(dòng)。

日本筑波大學(xué)的工程師三階吉行還設(shè)計(jì)出了一套混合輔助肢體套裝(HAL)，可以更好地協(xié)助人們的獨(dú)立活動(dòng)。這個(gè)套裝是個(gè)可穿戴式的機(jī)器人，為行動(dòng)能力退化的人們提供關(guān)節(jié)和肢體的力量支持。接觸皮膚的感應(yīng)器能讀取肌肉活動(dòng)產(chǎn)生的微弱電信號(hào)，啟動(dòng)機(jī)器人套裝進(jìn)行相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)。筑波實(shí)驗(yàn)室下屬的一個(gè)名為Cyberdyne的公司已經(jīng)開(kāi)始向醫(yī)療保健機(jī)構(gòu)提供該機(jī)器人的租賃業(yè)務(wù)。

佐治亞理工學(xué)院醫(yī)療機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室主任查爾斯·肯普（Charles Kemp）認(rèn)為，家用移動(dòng)機(jī)器人將在十年內(nèi)成為現(xiàn)實(shí)?？掀赵?jīng)指導(dǎo)加州Willow Garage公司制造了PR2機(jī)器人，它可以給一個(gè)四肢癱瘓的人剃胡子。他在工作中與一些老年人打交道后驚訝地發(fā)現(xiàn)，很多老人很樂(lè)意有個(gè)機(jī)器人看護(hù)。相比找親戚或者雇傭護(hù)工，老人們覺(jué)得命令機(jī)器人干活更能保護(hù)自己的隱私，也更有指揮權(quán)?？掀照J(rèn)為機(jī)器人還有其他好處：“機(jī)器人能在人們意想不到的方面提高他們的生活狀況，比如和機(jī)器人一起跳舞既有趣，又健康，甚至是一種治療手段?！?/p>

不同于工業(yè)化機(jī)器人進(jìn)行的在固定位置之間搬運(yùn)物品之類(lèi)的作業(yè)，個(gè)人化的機(jī)器人需要面對(duì)的是家中更為多樣和非結(jié)構(gòu)化的環(huán)境。這種復(fù)雜的環(huán)境為機(jī)器人的設(shè)計(jì)師們帶來(lái)了巨大的挑戰(zhàn)?！澳悴豢赡芡耆A(yù)測(cè)到廚房里的咖啡杯會(huì)在什么位置?！笨掀照f(shuō)。另一個(gè)重要的障礙是昂貴的成本。一個(gè)機(jī)器手臂就價(jià)值10萬(wàn)美元?？掀諛?lè)觀地認(rèn)為，機(jī)器人發(fā)展的道路會(huì)和電腦類(lèi)似，從洛陽(yáng)紙貴到廉價(jià)普及。波士頓一家名為Rethink Robotics的公司最近發(fā)售了一款定價(jià)2 2000美元的機(jī)器人手臂，可以看作是一個(gè)積極的信號(hào)。

“人類(lèi)還需要一段時(shí)間才能研制出具有充分智能和人體活動(dòng)能力的機(jī)器人。”肯普說(shuō)。屋內(nèi)四處電器嗡嗡作響，機(jī)器人自動(dòng)洗衣做飯的場(chǎng)景依然還只是存在于科幻小說(shuō)中的情節(jié)。但是能揀起掉落在地上的遙控器，提醒人們吃藥，輔助個(gè)人保健的小型設(shè)備在未來(lái)五年內(nèi)還是有可能出現(xiàn)的。

羅杰斯說(shuō)，老年人也許不像年青人一樣具有數(shù)字原生代的能力，“他們不會(huì)為了追求新奇而改變生活。”但如果新技術(shù)帶來(lái)的好處顯而易見(jiàn)，老人們也會(huì)樂(lè)于接受這些新事物。