Мобильный робот-ассистент, разработанный для помощи пожилым людям с легкими когнитивными и физическими нарушениями, а также для поддержки медсестер в их повседневной деятельности. Ученые представляют три программных модуля, необходимых для обеспечения успешного взаимодействия человека и робота:
- автоматизированную систему напоминаний
- систему отслеживания и обнаружения людей
- контроллер робота высокого уровня, который осуществляет планирование в условиях неопределенности, используя знания из низкоуровневых модулей и выбирая соответствующие направления действий
В ходе экспериментов, проведенных в доме престарелых, робот успешно показал, что он может самостоятельно предоставлять напоминания и рекомендации пожилым пациентам.
На примере штатов
Население США стареет тревожными темпами. В настоящее время 12,5% населения США составляют люди в возрасте 65 лет и старше. Широко признается, что это соотношение будет увеличиваться. В то же время, страна сталкивается со значительной нехваткой специалистов по сестринскому делу.
По прогнозам Федерации медсестер и медицинских работников, к 2023 году потребуется дополнительно 450 000 медсестер. Эта острая потребность предоставляет исследователям в области робототехники и искусственного интеллекта широкие возможности для разработки вспомогательных технологий, которые могут улучшить качество жизни пожилых людей и помочь медсестрам стать более эффективными в своей деятельности.
Проект Nursebot был разработан в ответ на этот вызов. Он состоит из междисциплинарной группы исследователей в области здравоохранения, психологии и искусственного интеллекта/робототехники. Общая цель проекта заключается в разработке мобильных ассистентов роботов, которые могут помочь медсестрам и пожилым людям в их повседневной деятельности. Для этого командой был разработан прототип автономного мобильного робота.
Этот робот в первую очередь взаимодействует с миром посредством речи, мимики и физических движений. Он отличается от предыдущих рабочих роботов тем, что выходит за рамки простого взаимодействия с (часто статичным) окружением и взаимодействует с людьми - пользователями и посторонними лицами. Таким образом, используется более ранние технологии для навигации, локализации и картографирования, а также уделяется особое внимание разработке новых алгоритмических подходов для отслеживания людей, прогнозирования их поведения и адекватного реагирования.
Рассматривается задача напоминания людям о событиях и проведения их через окружающую среду. Обе эти задачи особенно актуальны для пожилых людей.
Ухудшение памяти - это общее следствие возрастного когнитивного упадка, который часто приводит к забывчивости о повседневной деятельности (например, прием лекарств, посещение врачей, прием пищи, питье, купание, туалет), поэтому возникает необходимость в роботе, который может дать когнитивные напоминания. Кроме того, медсестрам в учреждениях интернатного типа часто приходится сопровождать пожилых людей во время прогулок, тренировок, приема пищи, встреч или общественных мероприятий.
Тот факт, что многие пожилые люди передвигаются с очень низкой скоростью, делает это одной из самых трудоемких задач в учреждениях с обслуживанием. Важно также отметить, что зачастую оказываемая помощь носит не только физический характер. Скорее, медсестры часто предоставляют важную когнитивную помощь, наставничество и мотивацию в дополнение к ценному социальному взаимодействию.
Несколько факторов делают эту задачу сложной
Во-первых, многие пожилые люди испытывают трудности с пониманием синтезированной речи робота, а также с формулировкой адекватного ответа в понятной для компьютера форме. Кроме того, способности ходьбы сильно различаются у разных людей. Люди со СПИДом обычно на порядок медленнее, и люди часто останавливаются, чтобы поболтать или перевести дыхание по дороге. Поэтому крайне важно, чтобы робот адаптировался к индивидуальным особенностям - аспект взаимодействия, который был недостаточно изучен в искусственном интеллекте и робототехнике.
Вывод
В ходе систематических экспериментов, проводимых в доме престарелых, ученые обнаружили, что сочетание методов является очень эффективным при работе с испытуемыми пожилого возраста. В частности, во время серии индивидуальных бесед робот продемонстрировал способность связаться с пациентом, напомнить ему о назначенной встрече, сопровождать его на нее, а также предоставить интересующую его информацию, например, прогноз погоды или телевизионные программы.