1、健康服务机器人详解 Health Service Robot,向服务机器人：未来世界新伙伴作者 向忠宏2017年2月,什么是健康服务机器人？,健康服务机器人是服务机器人中的一个细分品类。 健康服务机器人就是专注于健康医疗服务的一类服务机器人。也可称为健康养老机器人，或者简称健康机器人，由于主要使用场所是家庭或者养老别墅、养老公寓，所以是一种家庭服务机器人；,健康服务机器人的定义,这是一种地面移动型或桌面型的服务机器人，带有摄像头和触摸屏，有麦克风，本体安装有多种环境传感器，并且可以连接第三方的健康监测设备，适合家庭等室内环境使用，能够语音识别和语义理解，可以陪伴家庭成员、进行健康监测及医疗平台
2、连接，并具备有智能家居控制、家庭日程事务管理、与家庭成员娱乐互动、医疗护理、养老助老等功能。,健康服务机器人的应用领域,老人照料护理人员不足，给健康服务机器人市场机会,健康服务机器人能够部分替代照料看护者的职能，甚至带来健康监护领域的产业升级，这与工业4.0时代机器人替代产线工人具有同样的价值。,2030年我国养老服务业市场的总产值将突破10万亿元大关。而目前中国每年为老年人服务提供的产品不足1000亿元，供需之间存在巨大空间， “空巢老人” 面临健康保障、日常照料、精神慰藉的缺失。 当前我国健康服务业虽然在医疗服务业、健康养老服务、健康管理、健康信息产业、康复疗养等方面具有良好基础，但人才匮
3、乏、软实力不足、尤其是随着人口红利的消失，老人照料护理人员缺口很大，急需能够弥补这一缺口的解决方案。,高端健康消费人群具有购买健康服务机器人的能力,健康养老地产、养老院等项目将采用集团购买/租赁方式，有更强的购买力和更灵活的支付方式，可以先于家庭选择健康服务机器人。,截至2016年5月，中国大陆总资产达千万的高净值人群数量已达121万，同比增长11%，为历年之最；总资产上亿元的高净值人群数量为7.8万，同比增长16% 运动、饮食和定期体检是高净值人群解决健康困扰的主要方均占六成左右。此外调整睡眠也是解决方式之一。专业的医疗设施是中高端养老社区吸引高净值人群的最主要原因，这批人群也就是高端健康消
4、费人群，他们具备足够的健康服务机器人消费能力。 当前1.2米高的健康服务机器人的定价从2万到10万元不等，相当于一辆国产汽车的价格，随着量产实现，价格也将下降到1万元左右甚至更低。,健康服务机器人比其它产品更适合关怀照料老人,健康服务机器人市场预测,健康服务机器人的应用场景示例,健康养老服务机器人,健康服务机器人在初期的应用场景将主要是健康养老机构、养老地产项目，从健康养老体验中心到养老公寓和别墅中都可应用。 近几年来，房地产商、保险公司、养老机构都在全国积极部署健康养老地产项目，包括远洋地产、保利地产、万科、恒大、中国人寿、中国平安推出了不少高端的健康养老项目，一些新的健康养老产品和服务理念
5、也纷纷在这些项目中试水，而健康服务机器人也进入新兴的健康养老项目的产品选择视野范围。,健康服务机器人的应用在健康养老地产项目,健康服务机器人在健康养老地产的使用环境所有的机器人在一个集中分布区域内的房地产小区项目中，有完善的物业管理；基于第1条，所有的住宅户型和室内空间布局是预先知道的；有良好的移动电话网络覆盖和宽带网接入；按照每套住宅内一台家庭健康服务机器人的标准部署方案进行设计；但必须考虑到多个房间对机器人的使用需求，即每个房间都可呼叫机器人和获得服务。机器人只在一个平整的室内空间移动（不进入室外空间和进入楼层间移动）；不在同一层的其它套内房间仍需要机器人服务的，建议部署第二台及更多的家庭
6、健康服务机器人。住宅小区环境较为安静，无特别的噪声干扰；住宅内的住户以老人、小孩或一些需要特别监护照顾的人群为主，对在线医疗健康服务平台有强烈需求；本社区有与本机器人连接的医疗健康运营平台的医疗工作站，或者就近有已经与服务机器人连接的的大型医院、社区医院。住宅内的主要电器、家居、智能设备等前装产品（开发商已经购买安装）可以通过机器人零号中间件进行连接；,健康服务机器人的十二项功能 健康服务机器人可实现以下十二项功能：,健康服务机器人的特殊性 健康服务机器人与迎宾接待、儿童陪伴类的服务机器人的最大不同在于其实用性要求非常高，而且由于互动使用对象是老人，在听觉、视觉、行动能力、反应速度方面都弱于常
7、人，因此，在语音识别优化、人机交互设计方面都要进行特别的研发改进；另外一个最重要的方面就是健康服务链的专业性和完整性，国内一些优秀的服务机器人创业团队正是聚焦于这两点解决健康养老的实际问题。,健康服务机器人与场景智能,场景智能是源自于智能家居中场景设置与场景控制，是指在特定的时间，指定的空间场所内，根据事先的智能设定及关联的逻辑判断进行联动处理，为空间场所内的人提供所需的环境条件和服务，一个典型的智能家居环境中，场景智能将有8种不同的呈现形态，包括回家模式、离家模式、会客模式、阅读模式、用餐模式、浪漫模式、娱乐模式等。场景智能的核心是让空间环境既懂当前的环境状态以及系统可变换完成的状态，又懂主
8、人的需要（期望空间环境变成的状态）。,健康服务机器人与场景智能,场景智能源于： 传感器的大量应用 IOT物联网的普及应用 大数据的应用 机器学习,传感器的大量应用声音传感器（麦克风）视觉传感器（摄像头）环境类传感器：温度、湿度、气压、PM2.5、风力、CO、CO2位置传感器：陀螺仪、加速度、卫星定位、激光/惯性导航、双目视觉导航状态传感器： 接触传感器、红外/超声波避障传感器、角度传感器（水平、垂直）、热释电传感器、报警传感器功耗类传感器： 电流、电压、功率医疗健康传感器：血压、血糖、血脂、体重、体脂、心电、呼吸、心率、脑电,100 10,健康服务机器人对传感器的应用,健康关怀作为服务机器人向
9、主人提供的一种主动服务，由多种组成要素和服务流程，健康关怀包括了医疗服务的部分环节，但又不完全围绕医疗来展开的，有自己的个性化服务体系。 对于家庭住宅、养老院、酒店客房这样的室内空间的使用者来说，健康关怀主要包括这八个方面：环境感知与设置、功能家电使用协助、人的健康监测、生活起居及事务助理、陪伴聊天、亲情联络、健康咨询、医疗服务，可以看出，这些功能既涵盖人的生理方面的需求，也包括心理方面的需求。,健康服务机器人的健康关怀功能设计,环境感知与设置是健康服务机器人的一个基础功能，但恰恰是许多服务机器人忽视的功能模块，只有安装了足够多的合适的传感器的服务机器人才有资格称为健康服务机器人，尤其是必须安
10、装有空气质量等环境传感器。环境感知也包括机器人的空间位置及姿态的感知，机器人与家居设施及人的相对位置的感知。一个合格的健康服务机器人，还需要提供便捷的环境感知的功能设置界面，让安装维护人员及用户进行参数设置。,健康服务机器人的健康关怀功能表现,一、环境感知与设置,这部分其实主要指智能家居，包括灯、空调、窗帘、电器的控制，独立控制、场景控制及远程控制，语音及动作的交互控制替代开关面板和智能手机APP控制而成为常态，采用第三方的智能家居与机器人连接中间件作为成熟的第三方机器人应用软件产品，能够有效地连接市面上的大部分智能家居系统如威易、HDL、BroadLink、欧瑞博，也能够连接多种多样的智能家
11、居单品如Philips HUE智能灯泡、杜亚电动窗帘、Bong智能手环、小智水壶等。,健康服务机器人的健康关怀功能表现,二、功能家居及家电的使用协助,一个健康服务机器人的服务对象都可以在健康服务机器人上建立独立帐号，存储个人的健康档案信息。服务机器人可以每天按照一定时间规律对服务对象进行健康检测，也可能根据传感器感知的数据进行临时检测，如老人主动向机器人表达“我今天胸闷”，则健康服务机器人可临时启动心电监测设备来测试老人实时的心电图。经由机器人进行连接和数据传输和健康监测设备包括智能血压计、血脂仪、血糖仪、心电仪等，这些都是既未安装到机器人本体，也未让用户配搭和时时采集数据的健康监测设备。还有
12、一类设备如智能手环和智能手表，其数据也可按照设定的条件上传到服务机器人本体。人的健康监测获得的数据需要进行数据分析和加工处理，并将结果呈现给用户本人及家庭医生等专业人士。,健康服务机器人的健康关怀功能表现,三、人的健康监测,这部分功能也可能称为家庭事务日程管理，这让机器人成为一个家庭生活管家、助手，打理一些琐碎的事务，如订水、早起闹铃、记事本功能等。,健康服务机器人的健康关怀功能表现,四、生活起居及事务助理,陪伴聊天是一个看起来最容易实现的功能，只要有一个聊天的文本库就可以实现，许多聊天机器人都着手开发云端的聊天语义库，甚至还有专业的平台型聊天机器人对外提供服务，但要做好一款针对特定用户群的聊
13、天库也需要长时间的开发和积累、用户需求分析、交互体验的改进。,健康服务机器人的健康关怀功能表现,五、陪伴聊天,亲情联络就是让机器人与其亲人、朋友、社交圈建立便捷联系，并且协助用户管理其社交资料。双向视频通话功能也成为亲情联络中的一个常见表达形态。 让机器人作为家庭成员对外社交联系的代理，也是一个不错的想法，比如，机器人作为微信的呈现与交互终端设备，为家庭成员代理发微信。,健康服务机器人的健康关怀功能表现,六、亲情联络,健康咨询是健康服务机器人的轻问诊服务，在不需要医生介入的情况下，由机器人就提供了一些医疗、健康、生活类问题的解答，这类解答是有针对性的，让医疗健康大数据与用户的健康档案进行关联，
14、在答案上进行了筛选、匹配，能够实现上下文、记忆、条件限定与判断等功能。,健康服务机器人的健康关怀功能表现,七、健康咨询,轻问诊只能解决某部分人和某些轻微病症的医疗咨询。某些复杂的病情，不能仅靠线上问诊解决，只有通过面对面的交流，结合专业设备的检查才能更好地确诊。最终，线上问诊的结果只能是指引患者到线下就医。,一台具有真正的实用功能的健康服务机器人，最终必须连接一个可靠的医疗资源，不论是医疗健康服务平台，还是一家医院。如某健康服务机器人的后台就对接了专业的医疗健康平台，这种医疗健康平台，是集互联网、医疗、养老、保险业于一体的O2O新型互联网+企业。目前已经覆盖全国二十多个省市自治区，已经成为中国
15、智慧城市及智慧医疗健康、互联网+产业中的明星企业，被誉为中国首席家庭医生服务品牌。专业的医疗健康平台利用云平台、大数据和移动互联网技术来开展基层社区全科医疗和家庭医生签约服务，平台向上连接三甲医院及各科专家，向下指导基层诊所医疗服务，并建立移动互联支持下的会员随身终生健康档案，实行三甲医院与蓝卡诊所间的双向转诊，以此来保证基层医疗品质。,健康服务机器人的健康关怀功能表现,八、医疗服务,人机交互是健康服务机器人研发设计中的一个难点，研发团队的技术工程师和用户体验设计师会比其它服务机器人更加考虑人的因素，尤其是重点服务对象老人的因素，因为交互主体主要是老人，在听觉、视觉、行动能力、反应速度方面都弱
16、于常人，因此，在语音识别优化、人机交互设计方面都要进行特别的研发改进，在这方面，引入第三方软件产品如专业的服务机器人在线监测平台，就能够很好的实现人机交互的监测、评估分析、改进。,健康服务机器人的人机交互设计,健康服务机器人与人的人机交互我们不应简单理解为一次次的语音或动作交互行为，而是包含了交互前的场景感知、情境准备，交互中的语义理解、动作识别、关联表达（包括情感模拟），交互后的下一个行动预判。失败的人机交互一定的从头开始就是没有进行精心准备的，很多服务机器人的交互就是当人走到跟前好久了，猛不丁地来一句“你好”，显得很突兀。,健康服务机器人的人机交互设计,好的人机交互是怎样进行准备的呢，哈士
17、奇机器人从人类工效学角度进行研究和大量的实景测试，认为交互前让机器人进行良好的场景感知和为即将进行交互的情境进行准备是相当重要的，正如一个舞台剧，提前的排练和进行舞台灯光的准备是必需的一样。因此，健康服务机器人本体进行必要的传感器的安装是一个基本前提，一个可靠的健康服务机器人本体上，需要安装对环境和机器人位置状态进行感知的众多传感器：,好的人机交互设计原则,有了众多传感器后，还需要对传感器数据进行观察、整理并根据相应的触发条件去触发交互表达内容，我们认为健康服务机器人绝大部分的交互表达并非由人来触发，而是由传感器触发，机器人进行与人面对面对交互表达只占到机器人交互表达中的10%以下，其它的交互
18、表达都是机器人在自动自觉地完成的，尤其是管家型的服务机器人、健康服务机器人。有的服务机器人甚至配备有机器人性格系统，也就是定义和开发机器人的行为模式系统，这种性格系统可以成一个有个性的健康服务机器人的支撑系统。,机器人表达的传感器触发,情境准备比场景感知又进了一层，是要让服务机器人知道知道交互对象的家庭成员角色，如爷爷、奶奶、爸爸、妈妈、儿子这样的角色，还要知道他们的呢称，这都是基本的背景信息，还有家庭成员的健康状态、喜好、生活习惯、性格（主要的说话的速度、音调高低、行走速度），正如一个管家或保姆刚进入一个新家庭一样要掌握各个家庭成员的信息。情境准备还有一个较难的设计地方，就是机器人对交互表达
19、的情感的调节，如果某个家庭成员是个急性子（代表其说话速度快、音调高、行走速度快），则机器人与这个家庭成员进行交互表达时应自动适应性地将语音播报速度加快、音调调高、行动时速度以1.5-2倍速度加快行走，这些在寒武纪服务机器人性格系统中都有体现。,健康服务机器人的情境准备,情境准备中最难的莫过于对人的当时的心情的感知与分析了，目前我们仍只能借助常规的视觉传感器、景深传感器、非接触式生命体征探测器三个传感器去获取人的生理指标数据，并建立与其心情活动的关联，进而分析人的情感，给出一个情感象限值，我们设定为四个值，分别是包括胆汁质、黏液质、抑郁型、多血质。当然，机器人也可以通过预设和自动匹配训练形成自己
20、的情感模型。,健康服务机器人对人的情绪感知,有了场景感知和情境准备，就可以进入健康关怀的人机交互环节了，这部分的设计其实有两个要点，一是离线的交互能力，二是多模态交互表达。为什么说离线交互能力非常重要，我们可以套用一个基本的经验，信息产品问题80%的问题是通讯问题，同样，服务机器人的经常出现的故障是网络通讯故障：云端应用系统故障、语音云故障、互联网接入故障、路由器故障、应用软件的通讯接口故障等，我们想想复仇者联盟大反派奥创机器人是怎么死的，就是被活生生地断开发网络连接导致其无法再找到可用本体，而最终被幻视杀死。 在离线交互的语音识别上，国内的主流语音识别技术供应商做得仍不够，在场景上还有待进一步优化。 多模态的交互表达包含了机器人的语音（文本内容、拟声对象、语调、语速）、眼神、机身LED环境光、手部表达、脚部及底盘移动、腰部表达、机器人机身的背景声、场地环境光、场地空调、场地音乐、场地智能家居的场景效果。多模态交互中通常都很看重语音交互部分，这并没有错，但语音通常要有眼神、动作配合才生动，才能形成为一个整体，单一的语音表达将显得十分单薄。,健康机器人的人机交互设计要点,健康服务机器人五种形态,健康聊天 健康检测 健康巡逻 医疗护理 助老服务,各种类型的健康机器人,
