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科学报告
科学报告

支持老龄化社会的护理机器人

文本:石井秀夫
2012.11.12
支持老龄化社会的护理机器人

随着我们迈向老龄化社会,机器人的一个有前景的应用领域是护理机器人,它可以帮助护理,并辅助机器人辅助行走等日常活动。这是日本特别先进的领域,一些产品已经投入实用。在这里,我们将阐述护理机器人和辅助机器人的现状和未来趋势。

随着我们迈向超级老龄化社会,迫切需要开发护理机器人和辅助机器人

日本面临的各种问题中,少子化和人口老龄化是一个严重的问题。 2010年,老龄化率(65岁及以上人口占总人口的比例)达到231%,使日本成为世界上独一无二的超级老龄化社会。预计未来人口将继续进一步老龄化,如何照顾老年人和身体残疾人士是一个重大问题。考虑到照顾人需要付出很大的努力,而且老年人被迫照顾老人的情况越来越多,因此迫切需要开发能够帮助护理的护理机器人,以及能够辅助行走、吃饭等日常活动的辅助机器人。此外,对于独居老年人来说,对可以作为他们交谈伴侣的安慰机器人的需求可能会增加。

出于这些原因,在日本,许多公司和研究机构都在致力于开发护理机器人和辅助机器人,其中一些已经投入实际应用。首先,我想介绍一下护理机器人和辅助机器人的现状。

通过床和轮椅自动化来减轻转运负担

照顾轮椅上的人时,需要将被照顾者从轮椅上转移到床上,反之亦然,但这种转移辅助需要力量和技巧,如果做得不好,被照顾者可能会摔倒受伤,或者照顾者可能会伤到他或她的下背部。丰田的“转移护理辅助”机器人和松下的“机器人床”正在开发中,以减轻这一负担。

丰田的转运护理辅助机器人是承重臂和辅助小车的组合,配备了用于升降需要护理的人的动力辅助功能以及用于运送人员的移动辅助功能。松下的机器人床是电动护理床和电动轮椅的组合体,特点是电动轮椅和电动护理床可以通过用户自己的操作轻松组合和分离。

交通护理辅助和机器人床正在开发中,目标是在 2013 年之后投入实际使用,护理人员的期望很高。松下提出了机器人的概念,它可以作为医院使用,也可以作为一个整体在房子里使用。

丰田“转移护理辅助”机器人照片
[照片]丰田的“转移护理辅助”机器人。还可以协助上厕所换尿布
松下“机器人床”照片
[照片]松下的“机器人床”。它是电动护理床和电动轮椅的组合;组合时成为床模式,分离时成为轮椅模式。

接近实用的步行辅助机器人

辅助机器人中,据说接近实用化的一种是步行辅助机器人,可以帮助人们行走并练习行走。丰田目前正在开发两种步行辅助机器人:“独立步行辅助”和“步行练习辅助”。前者的开发目的是支持因下肢瘫痪而无法行走的人独立步行,并辅助摆动膝盖。后者是独立步行辅助的应用,是从步行练习初期就支持学习自然步行的机器人。

本田还在开发两种类型的步行辅助机器人:“节奏步行辅助”和“重量支撑步行辅助”。说起本田,最出名的就是双足步行机器人“ASIMO”,但和ASIMO一样,这些机器人都是基于对人类步行的研究积累而开发的。节奏步行辅助通过使用腰部的电机在向前摆动脚和向后踢脚时辅助脚来调整步幅长度和行走节奏。它结构简单,可以用腰带佩戴,适合各种体质。自2012年8月下旬以来,本田已为独立行政机构国家老年病学和老年学中心发起的护理预防有效性验证计划提供了40台节奏步行辅助设备。与节奏步行辅助不同,重量支撑步行辅助支撑用户的一部分体重,减轻腿部肌肉和关节的负担。

左:丰田“独立步行辅助”照片右:丰田“步行练习辅助”照片
[照片]左:丰田的“独立行走辅助系统”。通过辅助膝盖的摆动,帮助步行障碍者独立行走。右:丰田的“步行练习辅助系统”。应用独立步行辅助来支持从步行练习的早期阶段开始的学习
左:本田“Rhythm Walking Assist”的照片右:佩戴 Rhythm Walking Assist 时行走的照片
[照片]左:本田的“节奏步行辅助”。腰部区域的电机协助大腿区域。右:佩戴节奏步行辅助器行走
本田的“重量支撑步行辅助”
[照片]本田的“负重步行辅助”。其特点是该装置放置在两腿之间

已经投入实际应用的供餐机器人和粪便处理机器人

机器人开始投入实际使用,因为机器人只能执行某些任务,随着技术的发展,能够执行更一般任务的机器人将会出现。在护理机器人领域,辅助特定任务的机器人已经投入实际应用,如助餐机器人、排泄物处理机器人等。

SECOM 的“My Spoon”是一款供餐辅助机器人,可以让手部残疾的人自己准备饭菜,其特点是能够根据用户的身体状况选择三种操作模式:手动模式、半自动模式和自动模式。 My Spoon 于 2002 年 4 月发布,不仅在日本销售,还销往荷兰、比利时、意大利和法国等欧洲国家,截至 2006 年出货量约为 300 台。

Nwick开发的“Minlet Sou”(大和房屋工业销售)是一款全自动排泄物处理机器人。照顾失禁的卧床患者对于需要护理的人和护理人员来说都是一种身心负担,但通过使用 Minelet Sou,可以提高卧床患者的 QOL(生活质量)并减轻护理人员的负担。 Minelet Sou的使用方式与一次性尿布相同,安装有内置排泄杯的特殊罩,并将罩和主体连接至软管单元。当传感器检测到排尿或排便时,它会自动开始吸风,用内置排便杯的热水淋浴进行清洗,然后用温风慢慢吹干。该设备本身是长期护理保险所涵盖的“租赁”物品,只需支付 10% 的租赁费即可轻松使用。

SECOM 送餐机器人“My Spoon”照片
[照片]SECOM 的膳食支持机器人“My Spoon”。除了用操纵杆控制勺子移动的手动模式外,还有半自动和自动模式。
Nwick 的粪便处理机器人“Mainlet Sou”照片
[照片]Nwick的粪便处理机器人“Minelet Sou”。右侧为主体,卫浴单元可与主体分离

有望具有类似动物治疗效果的治疗机器人

未来,提供身体帮助的机器人将很重要,但对提供乐趣和舒适的治疗机器人的需求预计也会增长。治愈机器人的代表例子是由日本产业技术综合研究所开发的Paro。 Paro 是一款以竖琴海豹宝宝为模型的舒缓机器人,它根据三个因素产生类似生物的行为:外部刺激、昼夜节律和情绪。此外,它们会形成一种被抚摸感觉良好的价值感,并学会以更容易被抚摸的方式行事,这使它们更接近主人的喜好。如果你叫出它们的名字,它们就会对这个名字做出反应,因此与动物互动可以起到与治疗精神疾病的动物疗法相同的效果。 Paro 自 2005 年 3 月开始销售,不仅在日本推出,还在丹麦和荷兰等世界各地的疗养院和医院推出。

由 Ifu 销售的 Yorisoi ifbot 是一款为支持老年人大脑健康而开发的伴侣机器人。它配备了计算、谜语、记忆游戏等11项脑力训练内容,以及4项信息相关内容,据说每天持续使用可以促进大脑活化,预防痴呆。另外,通过与机器人交谈,还可以缓解孤独感和孤独感,有助于预防老年抑郁症等病症。

左:治愈机器人“Paro”照片右:老年伴侣机器人“Yorisoi ifbot”照片
[照片]左:Paro,一款由日本产业技术综合研究所开发并在世界各地使用的治疗机器人。右:Yorisoi ifbot,Ifu 销售的老年人伴侣机器人。

需要采取措施支持补贴、贷款等的普及

如您所见,日本在护理/辅助机器人的研发方面走在世界前列,未来会有更多像My Spoon和Paro这样的机器人部署到海外。可以肯定的是,日本社会的老龄化将继续推进,其实际应用也被寄予厚望。一个让身体残疾的老年人在机器人的帮助下过上充实生活的社会指日可待。

然而,高昂的价格仍然是此类机器人广泛使用的障碍。例如,每只帕罗的售价约为40万日元,这并不是个人可以轻易购买的价格。部分护理/辅助机器人符合补贴条件或属于长期护理保险“贷款”项目,但仍需采取进一步措施支持这些机器人的推广。除了公共援助外,扩大更容易实施的计划也很重要,例如租金和租赁。如果这些措施增加了出货量,价格就会下降,并且会变得更受欢迎。顺应这一良性循环,尽早建立护理/辅助机器人市场非常重要。

作家

石井英雄(石井秀夫)

1970年出生。东京大学工学研究科材料科学研究科硕士毕业。

20年写作经验。大学期间,他开始为电脑杂志和书籍撰写评论文章,研究生毕业后成为一名全职作家。他的专长是与硬件相关的文章,例如笔记本电脑、移动设备和自制电脑,但他对科学有着广泛的兴趣。他主要为《Weekly ASCII》、《ASCIIjp》、《PC Watch》等撰写文章,并撰写了十多本书籍和书籍,其中大部分是合着。

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