智能家居

零号实验室:如何做好养老服务机器人的人机交互设计?

17年09月06日     千家智客

[导读]针对老年人群体的服务机器人设计始终是一个难点,在国内首款健康服务机器人哈士奇的研发过程中,零号实验室的研发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,由于采用了专门设计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。

      针对老年人群体的服务机器人设计始终是一个难点,在国内首款健康服务机器人哈士奇的研发过程中,零号实验室的研发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,由于采用了专门设计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。
      在进行整个人机交互模型设计时,必须要有中国老人的人体基础数据,中国标准研究院人类工效学实验室提供的人体基础数据,为服务机器人产品和服务环境的人性化设计提供规范化的工效学技术支持和数据支持。广州零号软件科技有限公司在国内也是最早引入人类工效学技术支持和数据支持的服务机器人公司,这不仅体现在健康养老服务机器人的研发上,在酒店服务机器人领域,通过参与赛迪产业园“机器人主题酒店”酒店服务机器人实景评测及应用管理系统的建设工作,也在不断地完善场景模型和改进人机交互水平。
      作为零号实验室的主任,刘伟教授已发表多篇关于情景感知与人机工效的文章,较有代表性的有文本情感分析中的态势感知思想和维修训练认知负荷的建模和眼动研究。并出版过《人机界面设计》、《人机交互中情景认知的理论与研究》与《人机交互设计与评价》等书。在实验研究上,刘伟教授进行过大量智能家居产品的测试工作,形成了一整套完整的测试流程与体系。并翻译了相应的ISO国际标准,在本领域拥有丰富的实践经验。                     图1、  人机交互领域专家 刘伟教授
     在刘伟教授的主导下,零号实验室对老年人的人机交互系统的设计上进行了长期的研究和深度的用户体验设计,其目的是降低健康养老服务机器人的使用门槛,要让机器人能很好地与老年人这种听力不好、语言表达有困难、行动缓慢的群体进行交互表达。这一问题的难点在于交互界面、交互流程的设计,必须针对老年人的特点进行优化和部分功能强化。为了解决这一问题,本任务将交互介质的优先级别设定为遥控器控制-->触屏交互-->语音交互,对屏幕显示字体、语音播报音量、机器人行走速度进行了特别调制,并且根据老年人的记忆功能状态设定重复提醒频率,以便机器人更好地陪护老人。                            图2:哈士奇小康协助老人进行血压测量
     零号实验室的团队还通过机器人本体上的双目视觉传感器获取的人体动作数据,这不仅仅是通过分析老人的手势去判断其表达的指令(例如控制机器人向前向后移动),而更多地是分析老人的活动状态与健康状态,尤其重点分析是否存在摔倒的情况,算法工程师通过建立数据模型,结合采样数据进行机器学习,不断演进这一分析模型,为最终形成产品而努力。
     基于我们在人机交互领域长期的研发成果和获得的经验,我们开始建立和不断完善老年人行为分析大数据,并应用到健康养老服务机器人的人机交互系统软件中,改善人机交互应用水平。
     服务机器人与智能家居的紧密结合也是提升服务机器人的人机交互应用水平的一个重要方法,也是帮助老人构建舒适、轻松、健康、安全、有尊严、有品味生活的关键部分,为此零号实验室从2015年起就开始研发“机器人管家”服务机器人与智能家居连接管理中间件,让各种不同类型的机器人可以连接控制不同品牌厂商的智能家居系统与单品,以及与智能家居云平台进行连接。                       图3: nao机器人控制厨房电器
     最终零号实验室形成了一系列具有自主知识产权的服务机器人本体、辅助硬件设备、应用软件,尤其是应用软件采用了一套名为寒武纪的人机交互系统,其具有老年人动作行为分析与预警的应用软件、有包括吃药提醒在内的多种人性化的提醒应用软件、包括夜起关怀在内的老人护理应用软件、健康问诊的人工大脑应用软件、医疗健康平台的连接应用软件等。如今,零号实验室的健康养老服务机器应用软件不仅可以应用在哈士奇小康服务机器人上,还可以移植应用到零号小蓝、零号小宝、零号X2、Pepper、nao等服务机器人本体上,实现更广泛的应用,这些搭载了零号实验室机器人零号系列健康养老应用软件的服务机器人将在中国人寿、蓝卡健康等健康、养老、医疗、房地产等领域的客户项目中得以大量应用。
      有关广州零号软件科技有限公司的零号实验室的更多情况,请访问http://www.robot0.com。

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