伴隨人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)的發(fā)展,養(yǎng)老機(jī)器人開始具備情感交互、智能監(jiān)測、遠(yuǎn)程醫(yī)療等功能,各國各大企業(yè)開發(fā)了一些標(biāo)志性的機(jī)器人,推動了技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
全球老齡化問題日益嚴(yán)重,發(fā)達(dá)國家尤為突出,發(fā)展中國家老齡化速度加快。各國正通過政策、技術(shù)和社會支持應(yīng)對這一嚴(yán)峻挑戰(zhàn),中國也不例外。隨著互聯(lián)網(wǎng)科學(xué)技術(shù)、人工智能、具身智能等技術(shù)的發(fā)展,養(yǎng)老機(jī)器人正日益進(jìn)入人們的視野。或許在不久的將來,養(yǎng)老機(jī)器人將成為人類日常生活中最普遍的“朋友”和助手。
智能機(jī)器人成為應(yīng)對老齡化的重要手段
世界各國正面臨嚴(yán)峻的老齡化問題。世界衛(wèi)生組織數(shù)據(jù)顯示,預(yù)計2050年全球60歲以上人口數(shù)量將達(dá)21億,其中包括4.26億80歲以上的老年人。而國家統(tǒng)計局?jǐn)?shù)據(jù)顯示,截至2024年底,中國60歲及以上人口3.1億,65歲及以上人口2.2億,分別占全國總?cè)丝诘?2%和15.6%。根據(jù)有關(guān)部門預(yù)測,到2035年我國60歲及以上人口將突破4億,占全國總?cè)丝诒壤龑⒊^30%;到本世紀(jì)中葉,會有5億以上老人,比例超過40%。
全球人口老齡化正在加速,導(dǎo)致許多國家面臨勞動力短缺、醫(yī)療資源緊張、護(hù)理需求增加等挑戰(zhàn)。機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展,尤其是養(yǎng)老機(jī)器人,作為一種潛在的解決方案,日益成為應(yīng)對老齡化問題的重要手段。機(jī)器人不僅能夠彌補(bǔ)護(hù)理人員不足,還可以提升老年人生活質(zhì)量,讓他們在生理、心理和社交層面獲得更好的照顧,從而緩解老齡化帶來的社會壓力,解決人口老齡化導(dǎo)致的對老年人護(hù)理日益增長的需求。
在談及養(yǎng)老機(jī)器人(Elderly Care Robot)的發(fā)展歷史和現(xiàn)狀前,需要先大致了解一下人工智能(AI)、具身智能(EAI)、人形機(jī)器人等。
人工智能是計算機(jī)科學(xué)的一個分支,它試圖理解智能的實質(zhì),并生產(chǎn)出一種新的能以人類智能相似方式做出反應(yīng)的智能機(jī)器,其研究領(lǐng)域包括機(jī)器人、語言識別、圖像識別、自然語言處理和專家系統(tǒng)等。人工智能以數(shù)據(jù)、算法和算力為支柱,許多AI系統(tǒng)運行于虛擬環(huán)境,并不一定需要與物理世界交互。
具身智能則是將人工智能融入機(jī)器人等物理實體,賦予它們感知、學(xué)習(xí)、與環(huán)境動態(tài)交互的能力,其研究領(lǐng)域包括機(jī)器人學(xué)、認(rèn)知科學(xué)、神經(jīng)科學(xué)等,目標(biāo)是開發(fā)能夠像生物體一樣靈活適應(yīng)環(huán)境的智能系統(tǒng)。具身智能是人工智能的一個分支或子領(lǐng)域,也可以看作是一種實現(xiàn)人工智能的途徑或擴(kuò)展方向。具身智能強(qiáng)調(diào)智能體通過與物理環(huán)境的互動來學(xué)習(xí)和進(jìn)化,核心在于“具身性”,即智能體擁有身體并能感知和作用于環(huán)境。相比之下,人工智能的范圍更廣,涵蓋所有模擬、擴(kuò)展人類智能的技術(shù),不一定需要物理實體。
具身智能是人形機(jī)器人和養(yǎng)老機(jī)器人的技術(shù)核心,讓它們具備自主感知、決策和執(zhí)行任務(wù)的能力。人形機(jī)器人和養(yǎng)老機(jī)器人有相似之處,但也有區(qū)別。人形機(jī)器人是指外形和行為特征模仿人類的機(jī)器人,它們通常具有類似人類的身體結(jié)構(gòu),能夠進(jìn)行復(fù)雜的運動和操作,并具備一定的感知和認(rèn)知能力,如特斯拉的Optimus、波士頓動力的Atlas、軟銀的Pepper、本田的Asimo等。養(yǎng)老機(jī)器人則是指專門設(shè)計用于輔助老年人日常生活、提供護(hù)理服務(wù)或陪伴的機(jī)器人,它們可以幫助老年人進(jìn)行健康管理、提醒服藥、進(jìn)行簡單的家務(wù)活動,以及提供社交互動和娛樂。
人形機(jī)器人更注重仿人能力,例如步行、手臂操控等;養(yǎng)老機(jī)器人更注重功能性,可以是輪式機(jī)器人(如ElliQ)、寵物型(如Paro)、助行輔助型等,不局限于人形。人形機(jī)器人更傾向于仿人研究,而養(yǎng)老機(jī)器人更注重功能性和實用性,可以采用多種形態(tài)(人形、輪式、寵物型等),這取決于它們的特定功能和應(yīng)用場景。隨著人口老齡化的加劇,社會對養(yǎng)老機(jī)器人的需求正在增長。目前,養(yǎng)老機(jī)器人技術(shù)正在不斷進(jìn)步,包括自主導(dǎo)航、人機(jī)交互和人工智能算法等方面,都有所突破。
本田推出的機(jī)器人Asimo
養(yǎng)老機(jī)器人的演變史
養(yǎng)老機(jī)器人的發(fā)展是一個逐漸演變的過程,與科技進(jìn)步和社會需求緊密相關(guān)。20世紀(jì)60年代到80年代,機(jī)器人技術(shù)處于初步發(fā)展階段,主要用于工業(yè)制造,尚未專門應(yīng)用于養(yǎng)老領(lǐng)域。20世紀(jì)90年代至21世紀(jì)初,人工智能和機(jī)器人技術(shù)有所進(jìn)步,養(yǎng)老機(jī)器人的研發(fā)源于科研實驗室,關(guān)鍵技術(shù)的積累始于20世紀(jì)90年代,早期主要集中在一些基礎(chǔ)研究上,科研人員致力于探討機(jī)器人在護(hù)理和醫(yī)療領(lǐng)域的潛在應(yīng)用,開發(fā)可用于康復(fù)和輔助老年人的機(jī)器人,如助行機(jī)器人、機(jī)械外骨骼等。
日本由于老齡化問題嚴(yán)重,成為最早開始研發(fā)輔助老年人的機(jī)器人的國家之一。1993年,日本產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研究所(AIST)的柴田崇德(Takanori Shibata)博士開始研發(fā)Paro海豹機(jī)器人,起初屬于“心理安撫機(jī)器人”科研學(xué)術(shù)項目。這個眼睛大大、憨態(tài)可掬的海豹機(jī)器人,其核心設(shè)計理念是“非侵入式陪伴”,避免過度復(fù)雜化功能,以保持對認(rèn)知障礙老人的友好性?!爱?dāng)人們輕摸Paro的身體,Paro會意識到被觸碰的部位和方式,會對這種接觸或輕摸做出反應(yīng)。Paro對觸碰會做出直接的反應(yīng),也可能會改變它的心情或者引起內(nèi)部變化。所以Paro就像個自主式機(jī)器人或者像個活寵物。”2002年,柴田崇德博士被吉尼斯世界紀(jì)錄認(rèn)證為Paro海豹機(jī)器人的發(fā)明者。
經(jīng)過十余年改進(jìn),2004年,手工版Paro正式推向市場,開始其商業(yè)化里程碑進(jìn)程,成為全球首個被應(yīng)用于醫(yī)療護(hù)理的情感交互機(jī)器人,主要用于養(yǎng)老院、阿爾茨海默病患者的護(hù)理。2009年,Paro通過美國FDA認(rèn)證(Ⅱ類醫(yī)療設(shè)備),標(biāo)志其醫(yī)療合規(guī)性。多年來,Paro已經(jīng)歷多次軟硬件升級,通過版本更新持續(xù)優(yōu)化功能。最新版本的部分型號支持云端數(shù)據(jù)記錄,護(hù)理人員可通過App查看老人的互動頻率和情緒變化。
進(jìn)入21世紀(jì),日本、韓國,以及歐洲的多個國家開始資助養(yǎng)老機(jī)器人研發(fā),重點關(guān)注社交陪伴、健康監(jiān)測和行動輔助功能,養(yǎng)老機(jī)器人進(jìn)入一個產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的初期階段。2000年,日本政府提出“機(jī)器人介護(hù)計劃”,鼓勵發(fā)展養(yǎng)老護(hù)理機(jī)器人,以應(yīng)對人口老齡化問題,早期的陪伴型機(jī)器人和護(hù)理型機(jī)器人開始試驗應(yīng)用于養(yǎng)老院和醫(yī)療機(jī)構(gòu),計劃到2025年實現(xiàn)護(hù)理機(jī)器人普及率覆蓋80%的養(yǎng)老機(jī)構(gòu)。據(jù)媒體報道,自2013年起,日本政府開始支援開發(fā)護(hù)理機(jī)器人產(chǎn)業(yè),將其分為床椅移動輔助、移動輔助、排泄輔助、沐浴輔助、守護(hù)和交流等五大類共13個小類,如今在日本養(yǎng)老設(shè)施里,以上這些主要介護(hù)活動都有相對應(yīng)的機(jī)器人與智能設(shè)施。
伴隨人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)的發(fā)展,養(yǎng)老機(jī)器人開始具備情感交互、智能監(jiān)測、遠(yuǎn)程醫(yī)療等功能,各國各大企業(yè)開發(fā)了一些標(biāo)志性的機(jī)器人,推動了技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。比如,2003年,本田推出Asimo機(jī)器人,雖然不是專門為養(yǎng)老設(shè)計,但展示了人形機(jī)器人輔助老年人的潛力;2004年,松下開發(fā)了床變輪椅機(jī)器人,用于幫助老年人起身和移動;2006年,由日本理化學(xué)研究所(RIKEN)開發(fā)的RIBA(Robot for Interactive Body Assistance),是全球首款能抱起老年人的機(jī)器人;2007年,歐洲老齡友好機(jī)器人(CompanionAble)項目啟動,探索機(jī)器人如何幫助獨居老年人;2011年,軟銀(SoftBank)推出Pepper機(jī)器人,能識別人類情感,被用于養(yǎng)老機(jī)構(gòu)和家庭照護(hù);2015年,IBM Watson Health開發(fā)AI護(hù)理系統(tǒng),與養(yǎng)老機(jī)器人結(jié)合,實現(xiàn)健康數(shù)據(jù)分析和遠(yuǎn)程醫(yī)療服務(wù);2016年,ElliQ社交機(jī)器人(以色列開發(fā))發(fā)布,專為老年人提供情感陪伴和認(rèn)知訓(xùn)練;2018年,韓國推出Luvozo機(jī)器人,能自主巡邏并與老年人對話;2019年,日本推出Robear機(jī)器人,可以溫和地抱起和移動老年人,提升護(hù)理效率。
從2020年至今,伴隨著AI、5G、語音交互等技術(shù)的進(jìn)步,養(yǎng)老機(jī)器人的發(fā)展進(jìn)入智能化與普及階段,能夠與智能家居、醫(yī)療設(shè)備聯(lián)動,實現(xiàn)實時健康監(jiān)測、情感交互、自動護(hù)理等功能。比如,2021年,波士頓動力(Boston Dynamics)開發(fā)Stretch機(jī)器人,可用于護(hù)理機(jī)構(gòu)輔助搬運物品;2022年,日本和歐洲的多個養(yǎng)老機(jī)構(gòu)開始普及AI護(hù)理機(jī)器人,用于陪伴、監(jiān)測生命體征、提醒服藥等任務(wù);2023年,特斯拉(Tesla)發(fā)布人形機(jī)器人Optimus,盡管尚未完全應(yīng)用于養(yǎng)老,但展示了未來養(yǎng)老機(jī)器人的潛力。
由此可見,養(yǎng)老機(jī)器人從20世紀(jì)末的實驗研究,到21世紀(jì)初的產(chǎn)業(yè)化探索,再到近年來的智能化發(fā)展,已經(jīng)成為全球應(yīng)對老齡化的重要技術(shù)之一。未來,隨著AI、機(jī)器人技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,養(yǎng)老機(jī)器人將變得更加智能、高效,并廣泛應(yīng)用于家庭和養(yǎng)老機(jī)構(gòu)。
軟銀推出機(jī)器人Pepper。
中國養(yǎng)老機(jī)器人產(chǎn)業(yè)方興未艾
中國養(yǎng)老機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)的積累始于20世紀(jì)90年代。1995年,清華大學(xué)開發(fā)出中國第一個“七自由度移動式”護(hù)理機(jī)器人。此后近30年間,我國養(yǎng)老機(jī)器人經(jīng)歷了產(chǎn)品方向探索、功能完善、AI賦能等過程。總體而言,養(yǎng)老機(jī)器人產(chǎn)業(yè)可分為上游的減速器、伺服電機(jī)、控制器等核心零部件,以及人工智能、SLAM、操作系統(tǒng)等軟件及系統(tǒng);中游的康復(fù)機(jī)器人、護(hù)理機(jī)器人和陪伴機(jī)器人三大類養(yǎng)老機(jī)器人本體制造;下游的主要由養(yǎng)老機(jī)構(gòu)、醫(yī)療機(jī)構(gòu)、個人用戶組成的應(yīng)用市場。
經(jīng)過多年的發(fā)展,中國養(yǎng)老機(jī)器人產(chǎn)業(yè)涌現(xiàn)出一批重要的代表性企業(yè)。根據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院《2024-2029年中國養(yǎng)老機(jī)器人行業(yè)發(fā)展前景預(yù)測與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報告》統(tǒng)計,在養(yǎng)老機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈的上游硬件方面,在減速器領(lǐng)域的代表性企業(yè)包括雙環(huán)傳動、秦川高精傳動等;在伺服電機(jī)領(lǐng)域的企業(yè)有廣州數(shù)控、匯川技術(shù)等;在控制器領(lǐng)域的公司代表性企業(yè)包括安川電機(jī)、川崎重工等;在傳感器領(lǐng)域的公司有速騰聚創(chuàng)、思嵐科技等;在AI芯片領(lǐng)域的公司有華為海思、寒武紀(jì)等。在養(yǎng)老機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈的上游軟件方面,在人工智能領(lǐng)域的公司有華為海思、曠視科技等;在SLAM領(lǐng)域的公司有速感科技、思嵐科技等;在操作系統(tǒng)領(lǐng)域,國內(nèi)主要市場被谷歌、微軟等國外企業(yè)壟斷。在中游的康復(fù)機(jī)器人領(lǐng)域,代表公司為新松機(jī)器人、大艾機(jī)器人等;在護(hù)理機(jī)器人領(lǐng)域,代表公司為廣州和康生物、蘇州伊利諾等;在陪伴機(jī)器人領(lǐng)域,代表公司為北京華人醫(yī)佳科技、北京康力優(yōu)藍(lán)等。在下游應(yīng)用市場的養(yǎng)老機(jī)構(gòu)領(lǐng)域,代表企業(yè)有泰康之家、親和源等。
養(yǎng)老機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,還涉及國際標(biāo)準(zhǔn)的制定問題。國際標(biāo)準(zhǔn)是養(yǎng)老機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的“基礎(chǔ)設(shè)施”,其完善程度直接決定技術(shù)落地的速度與廣度。養(yǎng)老機(jī)器人國際標(biāo)準(zhǔn)的制定涉及多個國際組織、行業(yè)協(xié)會和跨國合作機(jī)構(gòu),其重要性不僅關(guān)乎技術(shù)統(tǒng)一性,更直接影響全球養(yǎng)老產(chǎn)業(yè)的規(guī)范化發(fā)展和市場準(zhǔn)入。據(jù)不完全統(tǒng)計,國際標(biāo)準(zhǔn)制定機(jī)構(gòu)包括國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)、國際電工委員會(IEC)、電氣電子工程師學(xué)會(IEEE)等。對中國而言,提升標(biāo)準(zhǔn)制定話語權(quán)與推動國產(chǎn)技術(shù)融入國際體系,將是突破市場壁壘的關(guān)鍵。
2025年2月,國際電工委員會(IEC)正式發(fā)布由我國牽頭制定的養(yǎng)老機(jī)器人國際標(biāo)準(zhǔn)(IEC 63310《互聯(lián)家庭環(huán)境下使用的主動輔助生活機(jī)器人性能準(zhǔn)則》)。該項標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)老年人生理和行為特點,為各類養(yǎng)老機(jī)器人的產(chǎn)品設(shè)計、制造、測試和認(rèn)證等提供基準(zhǔn),將引領(lǐng)全球養(yǎng)老機(jī)器人產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。該項標(biāo)準(zhǔn)聚焦互聯(lián)家居環(huán)境中老年人在日常生活、健康護(hù)理等方面的需求和特征,基于老年用戶所需的輔助支持水平,提出養(yǎng)老機(jī)器人的功能和性能分類,除了可用性、可靠性、無障礙、 能耗和噪聲等通用要求以外,還提出了具體的技術(shù)要求:養(yǎng)老機(jī)器人提供的健康狀況和緊急情況監(jiān)測服務(wù),與家人及醫(yī)護(hù)人員的通信支持,多樣化的家務(wù)、娛樂、家居管理、照護(hù)等活動支持,外出和助行等移動性支持,信息和數(shù)據(jù)管理性能等。該項標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布將引導(dǎo)養(yǎng)老機(jī)器人制造商精準(zhǔn)聚焦老年人的生理心理特點及需求,進(jìn)行養(yǎng)老機(jī)器人產(chǎn)品的設(shè)計開發(fā),提升產(chǎn)品質(zhì)量水平,進(jìn)一步增強(qiáng)老年人融入社會的能力,造福全球銀發(fā)群體。該項標(biāo)準(zhǔn)的實施將進(jìn)一步引領(lǐng)打造養(yǎng)老機(jī)器人產(chǎn)業(yè)新賽道,助力創(chuàng)建全球經(jīng)濟(jì)增長的新曲線。
隨著中國老齡化社會的到來,中國養(yǎng)老機(jī)器人的市場規(guī)模逐年擴(kuò)大。根據(jù)IFR公布的數(shù)據(jù),2020年中國養(yǎng)老機(jī)器人市場規(guī)模約38億元,在服務(wù)機(jī)器人中的占比約12%。而根據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院的統(tǒng)計和預(yù)測,2024年我國養(yǎng)老機(jī)器人的市場規(guī)模約79億元,未來5年將會以15%左右的復(fù)合增長率快速成長,預(yù)計到2029年,我國養(yǎng)老機(jī)器人的市場規(guī)模將會達(dá)到159億元。
養(yǎng)老機(jī)器人的出現(xiàn),不僅可以減輕社會和家庭對老年人的照料負(fù)擔(dān),還可支持老年人有尊嚴(yán)的獨立居家高質(zhì)量生活??偟膩碚f,養(yǎng)老機(jī)器人將在應(yīng)對老齡化社會挑戰(zhàn)中發(fā)揮越來越重要的作用,從早期的科研探索到如今的市場擴(kuò)張,養(yǎng)老機(jī)器人正在逐漸走進(jìn)我們的生活。
(文章來源:《創(chuàng)意世界》2025年6月號)
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編校:范曉華,審讀:郭麗
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