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居家照护，服务机器人搭把手

本文作者：任苙萍点击： 2019-12-13 08:15

前言：

当人们正为高龄化、少子化而忧心忡忡之际，哪些辅助科技能有所裨益？服务型机器人能做什么贡献？又有哪些限制？元智大学老人福祉科技研究中心主任兼机械工程系教授徐业良表示，面对大量人口老化社会来临已衍生出 3G 概念：老年病学 (Gerontology)、老人医学 (Geriatrics) 与老人福祉科技 (Gerontechnology)，最后一项近来更受到广泛瞩目，范畴包括：健康、住居、移动、通信、休闲与工作。例如，从设计思维角度出发，在技术研究中心探究用于老年护理的服务机器人，涉及技术、环境和社会参与等方面。

照片人物：元智大学老人福祉科技研究中心主任兼机械工程系教授徐业良

为此，他们于 2016 年成立＂世大智科＂(G-Tech) 公司，致力于将创意研发出原型、转化成产品，再上市销售。他有感而发：设计技术旨在改变人类行为，但这并不容易；如果设备本身易于使用，其实也没有那么多的动机。换句话说，开发新产品比技术重要——有时不是因为缺乏足够动力，而是＂没有被触发＂；反之，有些产品本身虽带有指针性技术，但它们却未必能改变人们行为。徐业良建议，不妨先调查哪些功能是人们最关心的？再从这些最大公约数着手，且要让使用者获得乐趣，例如，为不喜欢量血压／血糖的未与子女同住的独居老人创造动机。

陪伴型机器人，可作为银发族 IoT 用户接口
＂需求不等于动机，但环境或将二次触发行为。若远程医疗 (telehealth) 系统可将长者与其他家庭家员连接在一起，子女或将成为另一个触发器＂，徐业良说。他指出，因为老化、劳动力快速萎缩，由机器人接手工作似乎已难避免，世界会需要机器人革命，从工业机器人到服务机器人是一段＂长期的奇幻旅程＂；我们必须思考的是：家用机器人的必要性？是否能被视为消费型产品？机器 vs. 人形界面何者较优？自然语言处理能力如何？徐业良观察，可对话的陪伴机器人，以及结合物联网 (IoT)、可远程监控 (telepresence) 的＂自主机器人＂是当下主流。

他透露，学界曾针对 Zenbo 与苹果 (Apple) Siri 的使用者进行市调，结果显示：无论在用户的平均年龄或教育程度上，Siri 均略胜 Zenbo 一筹，连带引发将家用机器人用于照顾老年人可行性的质疑，包括：服务机器人是否拥有包括传感器和致动器在内的整个 IoT 环境？或许，陪伴型机器人可作为连接长者与 IoT 之间的用户接口。从工研院分拆出来、专攻安全皮肤和指尖教导等触觉方案的原见精机 (Mechavision)，则看好行动辅具外骨骼等身体辅助机器人 (Physical Assistant Robot) 应用，策略长苏瑞尧认为，触觉系统尤其适用于穿戴矫正器。

照片人物：原见精机 (Mechavision) 策略长苏瑞尧

为让机器人的使用更安全，国际标准化组织 (ISO) 特别制订＂ISO/TC 299 Robotics＂标准。其中，ISO 10218-1、ISO 10218-2、ISO / TS 15066 属于工业机器人范畴，ISO 13482 则是非工业 (服务) 机器人类别；另＂ISO / TC 299＂是针对其他类型机器人标准化活动 (包括：性能标准，模块化和词汇表) 而设，辖下有六个 ISO 技术工作委员会 (Technical Committee, TC)：
●WG 1：字汇及特征 (Vocabulary & Characteristics)；
●WG 2：个人照护机器人安全 (Personal Care Robot Safety)；
●WG 3：工业安全 (Industrial Safety)；
●WG 4：服务机器人 (Service Robots)；
●WG 5：医疗机器人安全 (Medical Robot Safety)；
●WG 6：服务机器人的模块化 (Modularity for Service Robots)。

服务机器人应用多元，供应链转趋模块化
ISO TC299 WG2 服务机器人安全主席 Mohammad Osman Tokhi 教授表示，机器人正走向新的服务应用领域，人机的紧密合作不可或缺，而新的标准化挑战正在浮现，以确保日后的安全性和互操作性。Tokhi 揭示个人照护之服务机器人的标准化进程主要有两大体系：一是为人类和动物执行个别专业服务之安全标准及纲领的 WG2；二是为固有安全设计、保护性测量提供特定需要和指导方针，以及个人照护机器人的使用信息的 ISO 13482。有鉴于 ISO 13482 涵盖范围过于广泛，且服务机器人多样应用正在兴起，针对特定应用开发系列通用标准已刻不容缓。

照片人物：ISO TC299 WG2 服务机器人安全主席 Mohammad Osman Tokhi

WG6 模块化主席 Gurvinder Singh Virk 点评，服务机器人前景虽优，但目前由于下列因素，产业状况仍呈现碎片化：1.欠缺主要应用；2.软、硬件未妥善整合；3.欠缺可重复使用的现成组件；4.技能与经验转移困难；5.不易提供可靠度；6.受限于工具和技术。这样的发展轨迹，一如早期的计算机产业，模块化或将是有效解方，可分为几个面向来看：通用任务、控制系统和电力、传感和通信，以及特定应用；以＂攀爬和行走机器人＂(Climbing And Walking Robots, CLAWAR) 为例，交互作用变数 (interaction variable) 即可拆解成：电源、通信和机械连动三大块。

照片人物：ISO TC299 WG6 模块化主席 Gurvinder Singh Virk

许多传统封闭的供应链亦朝模块化方向前进。最新模块化研发现况是：1.许多概念和设计是基于相同的互连模块发展而成；2.已实现杰出的方法和结果；3.模块化机器人的可重构性 (reconfigurability) 已可被建置并展示；4.因过于＂个人主义＂individualist)，模块化方式尚未广为被采用。总括模块化的好处如下：1.允许组织共同工作以减少无谓的浪费，且以增进 (enhancing) 取代再投资 (re-inventing)，产出安全、高质量的机器人；2.方便衡量成本效益；3.改采开放模式，藉由切割成更简化的子系统以降低复杂度、提升机器人能力且易于大规模量产。

表：已发布的 ISO / TC 299 标准

项目	说明
ISO 8373：2012	机器人和机器人设备——词汇
ISO 9283：1998	操纵工业机器人——性能标准和相关测试方法
ISO 9409-1：2004	工业机器人操纵机械接口第一部分：板
ISO 9409-2：2002	工业机器人操纵机械接口第二部分：轴
ISO 9787：2013	机器人和机器人设备—坐标系和运动术语
ISO 9946：1999	操纵工业机器人——特征的表示
ISO 10218-1：2011	机器人和机器人设备工业机器人的安全要求第一部分：机器人
ISO 10218-2：2011	机器人和机器人设备——工业机器人的安全要求，第二部分：机器人系统和集成
ISO 11593：1996	操纵工业机器人——自动末端执行器交换系统：词汇和特征表示
ISO / TR 13309：1995	操纵工业机器人——根据 ISO 9283 进行的机器人性能评估的测试设备和计量学操作方法的信息指南
ISO 13482：2014	机器人和机器人设备—个人护理机器人的安全要求
ISO 14539：2000	操纵工业机器人——用抓握式抓取器处理对象：词汇和特征表示
ISO / TS 15066：2016	机器人和机器人设备——协作机器人
ISO 18646-1：2016	机器人技术——服务机器人的性能标准和相关测试方法，第一部分：轮式机器人的运动
ISO 18646-2：2019	机器人技术——服务机器人的性能标准和相关测试方法，第二部分：导航
ISO 19649：2017	移动机器人——词汇
ISO / TR 20218-1：2018	机器人技术——工业机器人系统的安全设计，第一部分：末端执行器
ISO / TR 20218-2：2017	机器人技术——工业机器人系统的安全设计，第二部分：手动装卸站
ISO / TR 23482-2：2019	机器人技术——ISO 13482 应用，第二部分：应用准则
IEC / TR 60601-4-1：2017	医用电气设备——第 4-1 部分：指导和解释—具有一定程度自主权的医用电气设备和医用电气系统
IEC 80601-2-77：2019	医用电气设备——第 2-77 部分：机器人辅助手术设备的基本安全性和基本性能的特殊要求
IEC 80601-2-78：2019	医用电气设备——第 2-78 部分：康复，评估，补偿或缓解医疗机器人的基本安全性和基本性能的特殊要求

资料来源：https://www.iso.org/committee/5915511/x/catalogue/p/1/u/0/w/0/d/0；笔者整理

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