投資180萬歐元，德國多家科研機(jī)構(gòu)關(guān)注「機(jī)器人護(hù)理」，共同打造未來智能病床

2019年底，中國65歲及以上人口約1.7億，占總?cè)丝诒壤秊?2.6%，預(yù)計2030年我國人口達(dá)峰值14.5億，老年人比例將占25%左右，遠(yuǎn)超聯(lián)合國20%的“超老齡社會”標(biāo)準(zhǔn)。

世界范圍內(nèi)，醫(yī)療行業(yè)同樣面臨著諸多挑戰(zhàn)：除了持續(xù)的護(hù)理人員短缺之外，醫(yī)務(wù)工作者的壓力也在持續(xù)增加。比如，經(jīng)常因?yàn)樽o(hù)理工作而造成護(hù)理人員背部肌肉和骨骼問題，致使曠工，甚至不能正常工作。

為了支持護(hù)理工作人員，同時讓患者變得更獨(dú)立，德國聯(lián)邦教育和研究部 (BMBF) 資助了AdaMeKoR（Adaptive Multi-component Robot System forHealth-Care）項目，該項目尋求解決辦法，以便輔助醫(yī)務(wù)工作者，同時為病人創(chuàng)造更多的自主權(quán)。

項目從2020年3月15日啟動，持續(xù)至2023年3月14日，項目資金為180萬歐元。

可適應(yīng)的多功能智能病床

AdaMeKoR項目旨在開發(fā)一種可適應(yīng)性的多功能智能病床，該系統(tǒng)規(guī)劃了一個機(jī)械臂來實(shí)現(xiàn)護(hù)理功能，另一個功能是床-輪椅轉(zhuǎn)移。該項目擬打造一系列傳感器組件，例如，可以根據(jù)需要調(diào)整病床的姿態(tài)。此外，該系統(tǒng)希望實(shí)現(xiàn)監(jiān)測護(hù)理人員的姿勢，并在過載的情況下，為姿勢優(yōu)化提供輸入。

△ 機(jī)器人護(hù)理系統(tǒng)概念圖

該研究項目由圣約翰救護(hù)機(jī)構(gòu)（Johanniter-Unfall-Hilfe）進(jìn)行協(xié)調(diào)，奧斯納布魯克大學(xué)（universities of Osnabrueck）和奧爾登堡大學(xué)（Oldenburg）以及DFKI分工協(xié)作。

由Frank Kirchner教授領(lǐng)導(dǎo)的機(jī)器人技術(shù)創(chuàng)新中心，將負(fù)責(zé)病人轉(zhuǎn)移的機(jī)器人系統(tǒng)開發(fā)，比如從床上轉(zhuǎn)移到輪椅上，而我們知道這對醫(yī)務(wù)人員來說是很大的體力負(fù)擔(dān)。通過將機(jī)器人應(yīng)用于醫(yī)務(wù)人員的日常工作中，可以彌補(bǔ)這一點(diǎn)，尤其是當(dāng)它們還可以安全地處理更大體重患者。

鑒于項目初期階段方案暫未公布，在這里提供名古屋研究所發(fā)布的護(hù)工機(jī)器人暖男 RIBA II作為參考，該款機(jī)器人能夠?qū)崿F(xiàn)將患者“抱起”實(shí)現(xiàn)床-輪椅轉(zhuǎn)移。

△ RIBA II 轉(zhuǎn)移機(jī)器人

由Rolf Drechsler教授領(lǐng)導(dǎo)的Cyber-Physical Systems研究部，正在研究機(jī)器人手臂的控制部分，目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)操縱桿控制機(jī)械臂。這只手臂可以作為行動不便的人的第三只手。為此，機(jī)器手臂被安裝在床頭柜上，由操縱桿或更復(fù)雜的3D鼠標(biāo)控制，從而輔助實(shí)現(xiàn)物體抓取，該產(chǎn)品將成特殊人群的另一福音。

△機(jī)械臂自適用多功能運(yùn)動床

而奧爾登堡大學(xué)負(fù)責(zé)研制分析醫(yī)護(hù)人員姿態(tài)的傳感器，幫助該項目實(shí)現(xiàn)機(jī)器人、傳感系統(tǒng)和自動化技術(shù)輔助患者治療，最終提高護(hù)理人員及患者目標(biāo)群體的健康和生活質(zhì)量。

熱點(diǎn)課題研究

人機(jī)交互：user-friendly構(gòu)成了多模式人機(jī)技術(shù)交互的基礎(chǔ)。交互系統(tǒng)將語音、手勢和面部表情與身體互動結(jié)合起來。涉及到用戶、任務(wù)和領(lǐng)域的組合，以便使對話行為盡可能自然，甚至在包含干擾的情況下也能穩(wěn)定地理解對話。未來用戶界面甚至可以摒棄傳統(tǒng)的鼠標(biāo)和鍵盤，啟用更直觀、高效的交互模式。

機(jī)器人：隨著協(xié)作機(jī)器人技術(shù)的成熟，機(jī)器人脫胎于傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人護(hù)欄內(nèi)工作的限制，允許應(yīng)用于和人類一起執(zhí)行任務(wù)的協(xié)作模式。編程方面是基于復(fù)雜的、大規(guī)模并行嵌入式系統(tǒng)解決方案。在這里，由計算機(jī)科學(xué)家、生物學(xué)家、數(shù)學(xué)家、計算機(jī)語言學(xué)家、工業(yè)設(shè)計師、電氣工程師、物理學(xué)家和心理學(xué)家組成跨學(xué)科團(tuán)隊。

自主系統(tǒng)：自主系統(tǒng)能獨(dú)立執(zhí)行、學(xué)習(xí)、解決復(fù)雜任務(wù)，并能對不可預(yù)測的事件做出反應(yīng)，從而輔助特殊人士的日常生活；此外，他們還能夠在生產(chǎn)中靈活地與工人協(xié)作；并且在不便于人類參與的危險環(huán)境獨(dú)立工作。機(jī)器學(xué)習(xí)、網(wǎng)絡(luò)安全和計算機(jī)等技術(shù)對自主系統(tǒng)的開發(fā)和使用承擔(dān)著越來越重要的角色。

傳感器與網(wǎng)絡(luò)：從智能手機(jī)、汽車到醫(yī)療技術(shù)和云計算，圍繞著我們?nèi)粘Ｉ畹那度胧胶妥灾飨到y(tǒng)網(wǎng)絡(luò)正在不斷增長。隨著傳感系統(tǒng)的日益復(fù)雜，對其性能、安全性、準(zhǔn)確性和可靠性的要求也在不斷提高。

意義

對特殊群體來說，自動化機(jī)器人護(hù)理系統(tǒng)可以提高他們的自主性和生活質(zhì)量；對護(hù)理人員來說，機(jī)器人輔助轉(zhuǎn)移，可以顯著減輕生理負(fù)擔(dān)，能夠有效的防止下背部損傷與疾病。除此之外，該成果甚至可以拓展創(chuàng)造以下價值：

智能家居與輔助生活：機(jī)器人護(hù)理系統(tǒng)，讓老人以及特殊群體都能通過創(chuàng)新的解決方案，過上安全、獨(dú)立的生活，改善了生活質(zhì)量的同時能夠鼓勵他們積極、自信的參與到社交之中；與此同時，智能家居技術(shù)為機(jī)器人護(hù)理系統(tǒng)進(jìn)一步的應(yīng)用創(chuàng)造了可能。該項目證明，機(jī)器人技術(shù)除了工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用以外，還可以致力于特殊人群的護(hù)理或援助。

△ 第三只手輔助生活

健康與醫(yī)療：醫(yī)學(xué)上，人工智能有潛力更早的診斷出難以發(fā)現(xiàn)的疾病，并優(yōu)化治療。而機(jī)器人護(hù)理系統(tǒng)在與圖像處理、模式識別、醫(yī)療數(shù)據(jù)評估等技術(shù)相結(jié)合，可以為醫(yī)生和醫(yī)務(wù)人員提供更多支持，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的輔助治療和康復(fù)。