人工智能技術在助老服務機器人中的應用研究

金開軍 尚厚玉

摘 要：我國日益增長的助老服務需求，推動了助老機器人的發(fā)展和應用，融入人工智能技術，提高助老服務的智能化水平?；诖?，本文先是分析了在助老服務機器人中應用人工智能技術的途徑，并結合實際案例分析了人工智能技術的具體應用。以期加強人工智能技術應用的重視程度，推動助老服務機器人廣泛應用。

關鍵詞：人工智能技術;助老服務機器人;具體應用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.19.128

0 引言

在多年計劃生育政策下，我國面臨著一對夫婦贍養(yǎng)四位老人的社會問題，而我國老年人口逐漸增加，都導致我國在老年人護理上迫切需要大量人力支持。通過助老服務機器人的應用，讓老年人護理問題遇到了新的機遇。因此，通過研究助老服務機器人中人工智能技術的應用，推動機器人的廣泛使用，并提高機器人的智能化水平。

1 在助老服務機器人中應用人工智能技術的途徑

隨著我國老齡化程度逐漸加深，社會養(yǎng)老面臨著巨大壓力，養(yǎng)老服務機器人可以起到重要輔助作用。關于助老服務機器人逐漸得到了人們的重視和研究，通過人工智能技術的結合，推動服務功能朝向人性化方向發(fā)展。

1.1 神經(jīng)網(wǎng)絡

在機器人中，人工智能技術可以有效模擬生物神經(jīng)系統(tǒng)，處理系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)，神經(jīng)網(wǎng)絡可以有效地處理缺少模型性和規(guī)則性的系統(tǒng)，完成描述非線性系統(tǒng)，有著強大的整合信息能力。神經(jīng)網(wǎng)絡最常見的應用在于定位導航功能中，利用傳感器處理機器人信息，分析外界環(huán)境存在的障礙物，設計移動路線。神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng)在人工智能技術支持下，賦予機器人學習功能，機器人攝像機可以記錄坐標信息，利用智能計算分析坐標以及圖像，更準確的判斷位置信息。通過神經(jīng)網(wǎng)絡，助老服務機器人可以提供輔助行走功能、查找定位功能以及路線規(guī)劃功能等。

1.2 專家系統(tǒng)

隨著機器人應用技術越來越先進，提高了機器人控制水平，控制機器人是將數(shù)字作為模型，從動力學角度分析，系統(tǒng)存在時變性和耦合性特征，增加數(shù)據(jù)分析的難度?？茖W家利用在線識別系統(tǒng)識別人的位置，但是在機器人中應用可行性不高。在研究機器人時，將大量運算轉變?yōu)槟M人類行為?？刂茩C器人利用專家系統(tǒng)，不必再進行大量運算，通過對機器人進行模擬，讓機器人控制更有效率。

1.3 科學算法

在機器人中使用人工智能科學算法，對機器人路徑展開合理規(guī)劃，選擇最優(yōu)路徑。規(guī)劃路徑常使用遺傳算法，提高機器人路徑選擇以及機器人智能化水平。選擇路徑必須要經(jīng)過科學算法，避免在運動路線中出現(xiàn)碰撞，人工智能科學算法可以有效提高機器人智能化水平。

2 在助老服務機器人中人工智能技術的具體應用

如今我國智能助老服務機器人相關研究已經(jīng)取得了較大進展，如移動機器人、輔助行走機器人、健康管理機器人等多種機器人被應用在助老服務領域。人工智能在機器人中的應用還處于開發(fā)和試驗階段，但人工智能技術的融合具有廣闊的發(fā)展空間。

2.1 日常生活幫助

在助老服務機器人中，應用人工智能技術，提供日常生活幫助服務。老年人可以利用口令指揮機器人提供服務，如穿衣、洗澡、取物等服務。如腿腳不便的老年人可以使用助老服務機器人的輔助行走功能，機器人利用攝像頭以及探測技術，規(guī)劃最短距離，為老年人提供支撐，幫助老年人保持平穩(wěn)行走。如我國研制出全智看護型機器人，為行動不便的老年人提供室內輔助活動，可以實現(xiàn)輔助老年人沐浴，輔助老年人上下床等。人工智能技術的應用填補了助老服務機器人在護理領域的空缺，但是在人性化設計上仍然需要加強。

2.2 陪伴娛樂功能

老年人的心理健康同樣需要社會關注，長期獨居老年人很容易產(chǎn)生焦慮或者抑郁的問題，開發(fā)人員基于此問題研發(fā)出陪伴型機器人，利用人工智能技術和老年人進行交互，增加社會互動，對老年人的大腦造成刺激，實現(xiàn)陪伴功能。這種類型的助老服務機器人已經(jīng)逐漸被歐美等國家使用，提供心理護理服務。陪伴型機器人應用人工智能技術，可以給老年人提供心理支持，利用其社會交往的能力，推動老年人表達情緒。老年人在和機器人交互過程中，機器人捕捉老年人的語言、動作以及表情，從而做出對應的反應。傳統(tǒng)心理護理更多使用寵物療法，陪伴型機器人相比于寵物更加清潔，避免養(yǎng)護寵物以及寵物對老年人造成傷害，機器人護理對于老年人而言負擔更小。

2.3 疾病監(jiān)測控制

智能機器人還可以對老年人身體狀況進行監(jiān)測，可以實現(xiàn)健康管理以及藥物指導的功能。在2014年，美國開發(fā)出養(yǎng)老服務機器人，利用可穿戴設備等收集數(shù)據(jù)，向醫(yī)護人員傳遞健康數(shù)據(jù)，幫助醫(yī)護人員遠程監(jiān)控老年人身體狀況。醫(yī)護人員使用遠程計算機設備查看老年人身體數(shù)據(jù)，對疾病情況進行監(jiān)測，同時提供健康指導。人工智能技術可以輔助醫(yī)護人員病情干預工作，對老年患者加以控制。如美國曾經(jīng)對老年癡呆患病老年人進行實驗研究，發(fā)現(xiàn)在機器人干預交流后，患者受到多感官的刺激，患者壓力和焦慮情況得到明顯的改善，心率有明顯下降，且精神藥物的服用劑量出現(xiàn)明顯減少。

2.4 輔助康復功能

機器人可以幫助老年人實現(xiàn)身體康復，目前已經(jīng)有上肢康復機器人，通過設定主動康復模式、輔助康復模式以及被動康復模式，實現(xiàn)不同強度的康復運動[2]。已有學者從康復理論、運動理論以及力學理論出發(fā)，開發(fā)出上肢康復機器人，同時經(jīng)過對患者的臨床試驗，物理治療師以及患者都做出了積極的評價。還有學者針對大腦皮層萎縮老年人進行研究，發(fā)現(xiàn)使用機器人的老年人其大腦皮層萎縮速度更慢。應用人工智能技術，通過輸出智能程序，賦予養(yǎng)老服務機器人以身體康復功能，根據(jù)康復計劃監(jiān)測老年人心率等數(shù)據(jù)，在發(fā)現(xiàn)老年人心率異常時，調整康復計劃。

3 結論

綜上所述，本文首先分析了在助老服務機器人中應用人工智能技術的途徑，主要在神經(jīng)網(wǎng)絡、專家系統(tǒng)以及科學算法實現(xiàn)應用。通過人工智能技術的具體應用，賦予機器人更智能化的日常生活幫助、陪伴娛樂功能、疾病監(jiān)測控制以及輔助康復功能。

參考文獻：

[1]覃顯晶，王祥偉，莊卉卉.基于人工智能技術的圖書館咨詢機器人設計與實現(xiàn)[J].情報探索，2019（03）：91-97.

[2]武婷婷，方佳偉，楊文寅等.人工智能技術在醫(yī)院患者服務場景中的應用[J].中國數(shù)字醫(yī)學，2018，13（12）：17-19.