摘要：目的：隨著我國老齡化日益加快和城鎮(zhèn)化快速發(fā)展，獨居老人數(shù)量急劇增加，為了解決護理人員不足、醫(yī)療資源有限等養(yǎng)老問題，老年人口的陪護需求重心逐步轉(zhuǎn)移到陪護機器人上。方法：文章對現(xiàn)有陪護機器人的種類及技術(shù)進行相關(guān)調(diào)研與對比分析。結(jié)果：老年人居家養(yǎng)老情境下的陪護機器人目前大多停留在產(chǎn)品設(shè)計創(chuàng)意階段，或以相關(guān)智能保健產(chǎn)品的形態(tài)出現(xiàn)，并沒有量產(chǎn)上市的老年陪護機器人產(chǎn)品?；谀壳袄夏耆酥悄芗彝ヅ阕o機器人市場存在較大空缺的現(xiàn)實情況，文章首先對社會背景、使用場景及實際產(chǎn)品情況進行探究，對相關(guān)政策以及陪護機器人的發(fā)展和分類進行分析；其次，基于圖像識別技術(shù)對陪護機器人進行研究；最后，基于老年人的實際需求對陪護機器人的功能進行設(shè)計。結(jié)論：文章設(shè)計了一款基于圖像識別技術(shù)、具有健康監(jiān)測功能的老年陪護機器人，以填補市場空白，滿足老年人的陪護需求。

關(guān)鍵詞：圖像識別；老年人；智能陪護機器人

中圖分類號：TB472 文獻標識碼：A 文章編號：1004-9436（2024）03-0-03

1 陪護機器人的分類

1.1 生活陪護機器人

生活陪護機器人是一種專為老年人、病患和身體有特殊需求的個體提供生活照顧服務(wù)的智能機器人，它們能夠檢測使用者的健康狀態(tài)、提醒用藥并提供飲食建議等。生活陪護機器人通常具備較強的人機交互能力，能夠感知和理解用戶的需求，并提供相應(yīng)的服務(wù)。此類機器人的設(shè)計通常注重人性化，重視使用者的心理及情緒的變化，因此其外觀和行為接近人類，易于使用者接受和與之互動［1］。同時，它們還具備一定的自主學(xué)習(xí)能力，能夠根據(jù)用戶的行為和喜好不斷優(yōu)化服務(wù)內(nèi)容。

1.2 訓(xùn)練機器人

康復(fù)訓(xùn)練機器人是一種專為需要康復(fù)鍛煉的病患提供個性化康復(fù)訓(xùn)練方案的智能機器人。它們的主要目標是幫助病患盡快恢復(fù)身體功能，提高生活質(zhì)量?？祻?fù)訓(xùn)練機器人能夠根據(jù)患者的病情和需求制訂合適的康復(fù)訓(xùn)練計劃?？祻?fù)訓(xùn)練機器人在患者訓(xùn)練過程中可以實時監(jiān)測患者的狀態(tài)。此外，它們還可以通過數(shù)據(jù)分析和反饋，幫助醫(yī)生和患者了解康復(fù)進程，以便及時調(diào)整后續(xù)治療方案。

1.3 心理陪護機器人

心理陪護機器人是一種專門提供心理支持和關(guān)懷的智能機器人，旨在幫助使用者緩解心理壓力，保持心理健康。心理陪護機器人能夠與使用者進行有效的溝通和互動，為用戶提供心理疏導(dǎo)、情緒調(diào)節(jié)等服務(wù)，因此大多數(shù)心理陪護機器人采用較為可愛的外觀造型，并搭配對應(yīng)的表情與動作。心理陪護機器人通常具備強大的自然語言處理能力，能夠理解和回應(yīng)用戶的情感需求。它們可以通過語音、表情、肢體語言等方式與用戶建立聯(lián)系，給予關(guān)心和支持。此外，心理陪護機器人還可以根據(jù)用戶的需求提供專業(yè)建議，如心理治療方法、生活調(diào)整策略等。

1.4 醫(yī)療輔助機器人

醫(yī)療輔助機器人是一種專為醫(yī)療行業(yè)提供輔助服務(wù)的智能機器人，旨在提高醫(yī)療服務(wù)的效率和質(zhì)量。它們的主要功能包括輔助手術(shù)、藥物管理、病患監(jiān)測、康復(fù)訓(xùn)練等。在手術(shù)方面，醫(yī)療輔助機器人能在醫(yī)生的指導(dǎo)下進行精確的手術(shù)操作，降低手術(shù)風(fēng)險，縮短手術(shù)時間。藥物管理方面，醫(yī)療輔助機器人擁有藥物自動分發(fā)、用藥監(jiān)測和提醒等功能，確保病患用藥安全。

2 圖像識別及其他技術(shù)在陪護機器人領(lǐng)域的應(yīng)用

2.1 圖像識別技術(shù)在陪護機器人領(lǐng)域的應(yīng)用

圖像識別技術(shù)的核心在于使計算機系統(tǒng)能夠像人類一樣理解圖像信息，并基于此進行分類和判斷。圖像識別系統(tǒng)由視覺傳感器、圖像采集系統(tǒng)和圖像處理系統(tǒng)等組成，這些組件使機器人擁有視覺定位、目標分類和追蹤的功能。圖像識別技術(shù)是通過機器所采集的圖像進行數(shù)字化處理、濾波、增強、分割和特征提取等操作，以獲得更清晰、更易分析的圖像信息。同時，通過訓(xùn)練機器學(xué)習(xí)算法或深度學(xué)習(xí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，使計算機能夠自動識別和分類圖像中的對象、場景或模式。在醫(yī)療機器人領(lǐng)域，圖像識別技術(shù)一般包括人臉識別、指定對象識別、視覺定位與導(dǎo)航、動作與行為分析等。通過圖像識別技術(shù)，機器人可以有效認知和理解現(xiàn)實世界，并通過指定程序分析所獲取的信息，輸出相關(guān)結(jié)論。機器人領(lǐng)域中圖像識別處理一般流程為：原始圖像—圖像采集—數(shù)字圖像—圖像預(yù)處理—灰度圖像—圖像分割—圖像特征提取—圖像識別與分析。

2.2 陪護機器人的其他技術(shù)特色

陪護機器人的服務(wù)對象是人，因此除了圖像識別技術(shù)以外，還需要其他的相關(guān)技術(shù)進行輔助與支撐。老年陪護機器人的服務(wù)對象是高齡者，更需要對老年人的各類需求進行分析，補充與完善機器人的功能，從而能夠應(yīng)對更特殊及更復(fù)雜的情況［2］。

2.2.1 SLAM技術(shù)

SLAM技術(shù)是指通過攝像頭對機器人進行定位的技術(shù)。移動是陪護機器人的基礎(chǔ)功能，定位是其所有任務(wù)的基礎(chǔ)。同時，還要明確機器人與使用場景中的物體間的位置關(guān)系，從而完成精確的陪護任務(wù)。SLAM技術(shù)可以使機器人自主、高效地認知室內(nèi)場景環(huán)境，并建立全局地圖，同時SLAM技術(shù)的進步也為機器人探測環(huán)境、靈活躲避障礙物提供了可能，為陪護機器人在不同使用場景下的自主移動提供了技術(shù)支撐。

2.2.2 智能語音技術(shù)

智能語音技術(shù)是目前機器與人交互的基礎(chǔ)，對老年人來說更易于掌握和使用。目前，計算機端語音識別技術(shù)不僅能識別出用戶的語義信息，還能對使用者的語音進行情感識別。借助當前的云技術(shù)，語音服務(wù)對硬件的要求顯著降低。同時，語音識別的準確率和速度得到了提升，從而優(yōu)化了用戶體驗，使人機交互更加自然。

2.2.3 AI深度學(xué)習(xí)技術(shù)

AI深度學(xué)習(xí)技術(shù)是人工智能與深度學(xué)習(xí)技術(shù)的應(yīng)用結(jié)合，在分析樣本數(shù)據(jù)的規(guī)律與表示層次的同時，更智能化的一種計算方法。作為一種較為成熟的計算機技術(shù)，它可以通過分析文字、圖片、視頻、音頻等，對樣本進行挖掘與學(xué)習(xí)，實現(xiàn)對信息的處理，使機器也有類似人類的學(xué)習(xí)能力，并且在使用過程中對產(chǎn)品和交互方式進行即時優(yōu)化與升級。

3 老年智能陪護機器人的設(shè)計定位

3.1 針對老年人需求的功能分析

3.1.1 日常護理

老年陪護機器人的日常護理功能，應(yīng)涵蓋老年人的衣食住行等各個方面。針對老年人的不同身體狀況，提供營養(yǎng)膳食指導(dǎo)，定制適合老年人的餐食，并聯(lián)系老年服務(wù)餐飲中心配餐與送餐到老年人家中。對于那些行動不便、不能自理的老年人，陪護機器人應(yīng)幫助或輔助解決其移動的問題，比如幫助老年人從床上移動到椅子上、日常行走等。老年人的記憶力不斷下降，陪護機器人的提醒功能應(yīng)包括提醒老年人吃藥、待辦事項等。

3.1.2 健康監(jiān)測

老年陪護機器人應(yīng)能夠監(jiān)控老年人的健康狀況，24小時全天候監(jiān)測老年人的身體情況。通過機器人內(nèi)置的一些健康監(jiān)測設(shè)備，老年人能定期了解自己的身體狀況，當一些身體指標出現(xiàn)異常，機器人應(yīng)具備緊急聯(lián)系或報警功能，及時聯(lián)系社區(qū)醫(yī)生，對老年人進行治療。

3.1.3 情感陪護

為老年人提供情感支持和陪伴是陪護機器人必備的功能，能幫助老年人緩解孤獨感、焦慮和抑郁等負面情緒［3］。當老年人想與親朋好友聯(lián)絡(luò)時，機器人應(yīng)通過自帶的視頻通話設(shè)備，幫助老年人實現(xiàn)視頻通話。陪護機器人應(yīng)與老年人進行交流等，能夠運用方言，傾聽他們的需求與感受。陪護機器人可以模擬社交互動，與老年人進行簡單的交流和互動，可以分享笑話、故事、音樂等內(nèi)容，使老年人身心放松。機器人可以成為老年人日常生活的伙伴，減輕他們的孤獨感。

3.1.4 行為監(jiān)測

老年陪護機器人應(yīng)該具備監(jiān)控老年人行為、狀況的功能，而圖像識別技術(shù)可以幫助機器人進行行為分析。機器人可以通過圖像識別技術(shù)觀察和分析老年人的日常行為，例如飲食、睡眠、運動等，然后根據(jù)這些信息為老年人提供個性化的生活建議，幫助他們提高生活質(zhì)量。當老年人發(fā)生意外，如突然摔倒時，機器人應(yīng)該立即監(jiān)測并及時聯(lián)系緊急聯(lián)系人，面對其他緊急情況如突發(fā)的火災(zāi)等，要能及時聯(lián)系社區(qū)和相關(guān)部門。

3.1.5 環(huán)境監(jiān)測

老年陪護機器人應(yīng)具備環(huán)境監(jiān)測功能，通過圖像識別技術(shù)幫助機器人進行物體識別。例如，機器人可以識別出老年人生活中的常用物品，例如藥瓶、眼鏡等，并幫助老年人找到這些物品。圖像識別技術(shù)可以幫助機器人進行環(huán)境感知，例如，機器人可以識別出門窗是否關(guān)閉、火源是否關(guān)閉、是否有足夠的照明、是否有濕滑的地面等，從而保證老年人的安全。

3.2 老年陪護機器人的設(shè)計實踐

3.2.1 外觀造型

本設(shè)計主要外觀線條受到熊貓形態(tài)的啟發(fā)。熊貓的特征能迅速喚起老年人親和動物的聯(lián)想。通過大面積的圓滑曲面，提升機器人的親和力。其整體設(shè)計避免了尖銳的幾何形態(tài)，在保證產(chǎn)品安全的同時，增強老年人對其的親切感，滿足了他們的情感需求，有助于減輕孤獨感。

3.2.2 功能細節(jié)

圖1為老年智能陪護機器人的功能說明圖，該陪護機器人功能區(qū)主要分為三部分：頭部、身體與腿部。機器人的頭部主要包含圖像識別視覺模塊、環(huán)形麥克風(fēng)陣列以及情感表情顯示屏；身體部分主要包含隱藏式可升降健康監(jiān)測儀模塊；腿部主要由可翻開的儲藏盒與可差速轉(zhuǎn)向輪組成。

健康監(jiān)測儀位于機器人身體的中間部位（見圖2），使用者只需要發(fā)出相關(guān)指令，機器人就會自行降下滑板，健康監(jiān)測儀隨之伸出并適當調(diào)節(jié)高度，接觸使用者的身體即可采集所需的身體數(shù)據(jù)。由于老年人坐姿不同，所以對機器人健康監(jiān)測儀的高度進行了可調(diào)節(jié)設(shè)計，可以根據(jù)使用者的不同體型進行調(diào)節(jié)。

3.2.3 材質(zhì)色彩搭配

機器人的主體采用了黑白配色，首先基于仿真設(shè)計，參考了自然界熊貓的配色，同時，黑白配色能使機器人具有較強的穩(wěn)重感、科技感。其次，加入了淡藍色的產(chǎn)品輔色，能夠體現(xiàn)出產(chǎn)品的專業(yè)感，并且打破傳統(tǒng)認知里純白醫(yī)療產(chǎn)品所帶來的冷漠感，在增強產(chǎn)品時尚感的同時能減少老年人對機器人的抗拒情緒。材質(zhì)方面，主體選擇磨砂樹脂，翻蓋部分選擇鋁磨砂金屬。黑色的手部、耳部等部件能與主體的白色形成對比。

4 結(jié)語

本文對通感在食品包裝設(shè)計中的應(yīng)用進行研究，從色彩要素、圖形要素以及肌理材質(zhì)這幾個方面進行論述，得出了通感這一設(shè)計語言在食品包裝設(shè)計中發(fā)揮著積極作用的結(jié)論。在食品包裝設(shè)計中應(yīng)用通感，能夠更準確地向消費者傳遞商品信息，以促進消費行為良性發(fā)展。同時，在互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟高速發(fā)展的背景下，包裝設(shè)計要跟上時代的步伐，滿足不斷變化的需求。

參考文獻：

［1］ 支艷利.家用陪護機器人語音交互與控制系統(tǒng)研究［D］.昆明：昆明理工大學(xué)，2017：16.

［2］ 劉珊，蘭智高.養(yǎng)老服務(wù)機器人的技術(shù)發(fā)展趨勢［J］.計算機測量與控制，2019，27（7）：1-6.

［3］ 吳磊，孫悅，盛芹芹.基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的老齡智能陪護機器人造型意象研究［J］.設(shè)計藝術(shù)研究，2023，13（4）：5-8，13.

作者簡介：趙允杰（1996—），男，上海人，碩士在讀，研究方向：產(chǎn)品造型藝術(shù)及應(yīng)用實踐。

莊怡（1987—），女，湖北潛江人，博士，講師，研究方向：城市色彩規(guī)劃與景觀設(shè)施使用評價。