跟著全球生齒老齡化加速，養老機械人財產正迎來宏大的成長機會。世界衛生組織的數據顯示，估計到2050年，全球60歲以上生齒多少數字將達21億，此中80歲以上的老年報酬4.26億。以後，全球養老機械人呈多元化成長態勢，列國在技巧研發、產物利用等方面各具特點。本年2月，國際電工委員會（IEC）正式發布由中國牽頭制訂的首個養老機械人國際尺度，這標志著全球養老機械人財產邁進規范化、尺度化、智能化的新階段。

近日，本報記者走進IEC位于瑞士日內瓦的總部，以及德國、japan(日本)的科研機構，實地看望養老機械人的技巧成長和國際尺度出臺的意義。

——編  者

國際電工委員會——

同一尺度，打造更好產物

跟著5G、人工智能、物聯網、云盤算、年夜數據等新一代信息技巧的蓬勃成長，以及AI芯片、傳感器、伺服電機等要害零部件的日漸成熟，養老機械人在幫助行走、安康護理、家務協助、感情陪同、緊迫呼喚等方面的利用日益普遍。據IEC《電子技巧》雜志主編凱瑟琳·比紹博格先容，從全球看，中國、japan(日本)、德國、美國、意年夜利等國在相干技巧範疇較為搶先，其產物在幫助康復練習、智能護理等方面具有必定市場占有率。

針對全球市場各類養老機械人產物缺少同一機能規范的情形，此次由中國牽頭制訂的首個養老機械人國際尺度為相干產物的design、制造、測試和認證等供給了基準。IEC是全球電氣、電子、信息技巧和相干範疇國際尺度的制訂機構，養老機械人國際尺度是在IEC自動幫助生涯體系委員會主導下制訂的。該體系委員會主席、中國尺度化協會副理事長馬德軍告知記者，中國自2013年起就開端了這一課題的跨學科體系包養研討，并結合多個國度倡議成立了IEC自動幫助生涯體系委員會。顛末盡力，終極構成這一具有國際影響力的尺度。它不只涵蓋養老機械人在可用性、靠得住性、無妨礙、能耗和噪聲等方面的通用請求，還針對老年人在日常生涯、安康監測、緊迫呼應、社交溝通、家務幫助、文娛休閑、家居治理、照護支撐、變動位置幫助以及信息和數據治理等方面的詳細需求，提出了養老機械人的效能分類與機能目標請求。比紹博格表現：“養老機械人市場遠景遼闊，國際尺度對全球來說都很主要。”

據馬德軍先容，進步前輩的傳感器是養老機械人的焦點部件之一。視覺傳感器可以及時監包養測老年人的運動狀況，實時發明顛仆等緊迫情形；包養聽覺傳感器可以在復雜周遭的狀況中辨認老年人的語音指令和異常聲響；觸覺傳感器可以感知老年人的肢體舉措和力度，供給幫助支撐；嗅覺傳感器可以監測周遭的狀況中的異常氣息，如燃氣泄漏等。此外，導航與避障技巧是養老機械人完成自立變動位置的要害。借助激光雷達、超聲波傳感器和視覺辨認等技巧，機械人可以在復雜周遭的狀況中正確導航，避開妨礙物，達到指定地位。好比，借助全主動沐浴機械人，即可按法式實行洗澡、擦洗、拭干等操縱，很是合適掉能白叟。

國際尺度若何推進全球養老機械人財產加倍安康地成長？馬德軍表現，該尺度一方面為制造商供給了明白的design和生孩子基準，有助于晉陞產物東西的品質和機能，增進養老機械人市場的規范化和通明化；另一方面有利于加強花費者信賴度，讓花費者可以更安心地選擇適合的產物和辦事，擴展市場需求。

據先容，中國已具有了疾速成長養老機械人的傑出前提。中國當局積極出臺相干政策，支撐養老機械人財產成長，推進聰明養老形式普及。中國企業在技巧立異、產物利用和市場推行等方面不竭獲得衝破，發布了馬桶機械人、外骨骼機械人、喂飯機械人、烹調機械人等包養網多種產物，并在養老機構和家庭中獲得初步利用。

養老機械人的呈現，不只可以加重社會和家庭對老年人的照顧累贅，還可支撐老年人享有更高東西的品質的生涯。跟著技巧不竭提高，其效能將加倍完美和多樣化。同時，養老機械人財產的成長，也將帶動相干財產鏈協同提高，如傳感器、芯片、軟件、云盤算等，為全球經濟打造新的增加引擎。

德國GARMI機械人——

主從錯誤，能為白叟看病

“GARMI，啟動！”跟著任務職員的口令，人形機械人GARMI（圖③，本報記者郭梓云攝）從休眠狀況蘇醒，運動手臂關節，進進任務狀況——這是德國慕尼黑產業年夜學機械人與機械智能研討所部屬的適老機械人智能研討中間研發的一款老年護理機械人。GARMI圓圓的眼睛，1.65米的身高，機械臂上有7個關節。從2019年發布以來，GARMI的機能不竭晉陞，在全球養老機械人範疇已走在前列。

據項目擔任人阿卜德勒賈利勒·納塞里博士先容，GARMI重要有日常生涯幫助、醫療護理和社交互動三年夜效能，包含給病患送水和食品、與人溝通交通、設定與大夫的會診、長途醫療檢討、協助康復練習等，具有較高的人機交互程度。好比，在大夫停止長途醫療檢討時，GARMI會手持檢討用具切近患者身材，并將患者的答復及時傳遞給大夫。患者甚至可以握著GARMI的手調劑地位，另一邊的大夫也能同步感觸感染到患者唆使的處所。

研發團隊成員陳霄向記者展現了GARMI經由過程力反應停止長途診療的道理。在大夫和患者雙方分辨放置異樣的機械人，大夫一端操縱“主機械人”，在患者一真個“從機械人”即可完成同步追隨動包養網作。若是在“從機械人”一邊施加力，“主機械人”也會隨之有所感應。GARMI機械臂上的力矩傳感器可以感知最稍微的觸摸，動量不雅測器可以估量出力的鉅細。GARMI還可以用1毫秒的速率處置信息，包管舉措的同步性。力的感知和反應是GARMI的要害上風，有利于進步長途操縱準確度，包管患者平安以及大夫與患者的有用協同。

研發職員在虛擬周遭的狀況中采用數字孿生技巧，即樹立機械人、人以及全部周遭的狀況的虛擬模子，模仿機械人與人的交互，及時記載數據，包管活動平安。同時，經由過程給GARMI裝備心電圖、血壓計、超聲波等醫療裝備，融會物聯網傳感器技巧，大夫可以及時監測老年人的安康目標，在緊迫情形下做出疾速應對。“這項技巧很是適用，可以或許為舉動未便的老年人供給實時有用的醫療輔助，住在偏僻地域的老年人也能長途取得優質醫療辦事。”陳霄說。

研發經過歷程中，團隊與醫療機構、養老院及護理機構等合作無懈，重視老年人和護理職員對機械人的接收度。將來，研發團隊將持續練習GARMI進修更多樣的技巧、停止更精緻的操縱，估計5年后將投進養老院應用。

japan(日本)AIREC機械人——

精準施力，輔助患者起身

japan(日本)東京早稻田年夜學試驗室，一場測試正在停止。身高1.66米、體重150千克的人形機械人AIREC（即人工智能驅動的關心與照護機械人，圖④，japan(日本)早稻田年夜學菅野研討室供圖），悄悄地將一只手放在幫助對象的膝蓋上，另一只手放在他的脖子下，再遲緩輔助幫助對象起身到約45度……這是護理職員輔助臥床白叟進食或飲水的慣例操縱。

AIREC項目擔任人、早稻田年夜學傳授菅野重樹對記者表現：“AIREC不只能扶白叟起身，還能幫白叟穿襪子、換尿墊等。這一立異技巧的利用，展現了科技轉變生涯的潛力，也為處理japan(日本)少子老齡化、護理職員缺乏的困難供給了新思緒。該項目獲得japan(日本)迷信技巧復興機構的贊助，是今朝japan(日本)當局在機械人範疇最年夜的贊助項目之一。”

據團隊先容，護理白叟的機械人至多需求具有以下前提：第一，需求聰明的年夜腦。與一些預設舉措的產業機械人分歧，護理機械人需求處置加倍復雜、精緻的義務，疾速應對各類不測情形。AIREC由深度神經收集（DNN）驅動，研討職員屢次舉措示范后，AIREC可以基于操縱數據成長出初步模子，學會操控和諧全身關節來完成特定義務，再經由過程自天生的數據停止迭代改良。可以說，DNN改良了機械人的感知和活動才能。

第二，需求精準的力度。“若何讓人形機械人既柔嫩又無力量，既平安又具有和諧性，是以後研發的難點。”菅野重樹先容，自順應活動對于護理機械人至關主要。固然人工智能模子可以或許領導機械臂履行準確義務，但供給護理需求更復雜的“把持力”。機械人必需了解何時以及若何施加氣力以供給平安有用的醫治，并防止對懦弱部位形成不用要的壓力。該項目團隊在示教經過歷程中會停止阻抗把持，靜態調劑關節強度，讓機械人學會施加恰當的力。

第三，需求懂得人的意圖。裝置在AIREC頭部的廣角平面相機、魚眼相機、深度相機等多個視覺傳感器，就像人的眼睛一樣，可以捕獲護理對象的地位和姿態，綜合剖析說話與非說話信息，猜測其活動行動。AIREC手臂關節的7個力矩傳感器可以記載所需力度，身材籠罩的柔性觸覺傳感器則記載觸覺信息，從而以適合的力度輔助幫助對象起身。

菅野重樹表現：“高東西的品質的多模態數據是練習機械人的基本，但搜集年夜範圍數據是一項艱難的義務，需求投進大批的人力和時光，還需進步智能機械人觸類旁通的泛化才能。”此外，養老機械人初期投進本錢昂揚，量產后本錢無望逐步下降。估計到2040年，AIREC可以完成小範圍利用，到2050年完成中等範圍利用。