新型穿衣机器人可以“模仿”护工的动作

作者:约克大学     时间:2024-03-21 09:38:17

科学家发明了一种新型机器人,它可以“模仿”护工给人穿衣服时的双手动作。

到目前为止,用于帮助老年人或残疾人穿衣服的辅助穿衣机器人已经在实验室中被创造出来,但研究表明,这对被护理的人来说可能不舒服,或者不切实际。

为了解决这个问题,约克大学安全自主研究所的机器人研究员朱吉红博士提出了一种双臂辅助敷药方案,这在以前的研究中没有尝试过,但受到护理人员的启发,他们已经证明,需要采取特定的行动来减少他们照顾的个人的不适和痛苦。

人们认为,这项技术在社会护理系统中可能是重要的,它可以让护理人员花更少的时间在实际任务上,把更多的时间花在个人的健康和心理健康上。

朱博士通过让机器人观察和学习人类的动作,然后通过人工智能生成一个模拟人类助手如何完成任务的模型,收集了关于护理人员在穿衣练习中如何移动的重要信息。

这使得研究人员能够收集到足够的数据来说明,穿衣服需要两只手,而不是一只手,以及手臂的角度信息,以及需要人类干预、停止或改变某些动作。

来自约克大学安全自主研究所和物理、工程与技术学院的朱博士说:“我们知道,像穿衣服这样的实际任务可以由机器人来完成,这样护工就可以把更多的精力放在陪伴和观察被护工的整体健康状况上。”它已经在实验室里进行了测试,但要想在实验室之外发挥作用,我们真的需要了解护工是如何实时完成这项任务的。

“我们采用了一种叫做从演示中学习的方法,这意味着你不需要专家来给机器人编程,一个人只需要演示机器人所需的动作,机器人就能学会这个动作。很明显,对于护理人员来说,需要两只手臂来适当地照顾具有不同能力的个人的需要。

“例如,一只手握住被访者的手,引导他们舒适地穿过衬衫的手臂,同时另一只手将衣服向上、四周或上下移动。”在目前的单臂机器方案中,病人需要做很多工作才能让机器人帮助他们,在空中移动他们的手臂,或者以他们可能无法做到的方式弯曲手臂。”

该团队还能够构建算法,使机械臂在运动中足够灵活,可以执行拉起和抬起的动作,但也可以防止由人手的轻柔触摸做出动作,或者在没有机器人抵抗的情况下,由人手向左或向右、向上或向下移动而引导出动作。

朱博士说:“人体建模确实有助于高效、安全的人机交互,但重要的不仅是确保它完成任务,而且如果个人需要,它可以在行动中停止或改变。”信任是这个过程的重要组成部分,这项研究的下一步是测试机器人的安全限制,以及它是否会被最需要它的人接受。”

这项研究是由代尔夫特工业大学和本田欧洲研究所的研究人员合作进行的,由本田欧洲研究所资助。


作者:约克大学

链接:https://www.sciencedaily.com/releases/2024/03/240304135829.htm

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