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日本护理机器人发展史

  • 期号:2025-04 总136期

编者按:

在当前全球老龄化趋势日益严峻的背景下,养老机器人的研发与应用成为国际学术界和产业界关注的焦点。本文深入探讨了国际电工委员会(IEC)最新发布的养老机器人国际标准(IEC 63310),并通过对日本养老机器人发展历程的回顾,分析了养老机器人技术的现状、挑战及其在未来养老服务中的潜在作用。本文旨在为学术界和产业界提供有益的参考,以促进养老机器人领域的科学研究和技术进步。

近日,国家市场监督管理总局宣布,国际电工委员会(IEC)正式发布由我国牵头制定的养老机器人国际标准(IEC 63310《互联家庭环境下使用的主动辅助生活机器人性能准则》)。该项标准依据老年人生理和行为特点,为各类养老机器人的产品设计、制造、测试和认证等提供基准,将引领全球养老机器人产业健康发展。该项标准聚焦互联家居环境中老年人在日常生活、健康护理等各个方面的需求和特征,基于老年用户所需的辅助支持水平,提出养老机器人的功能和性能分类,并对机器人的各项能力分别提出了技术要求。或许是由于近期宇树科技的人形机器人进展,让大众对机器人的能力非常乐观。但养老机器人,离我们真的很近吗?

一、日本政府重注护理机器人

要了解养老机器人,首先我们应该将目光投向日本,他们是最早投入到养老机器人的研制与落地的国家,没有之一。作为世界老龄化速度最快的国家,日本65岁及以上人口比例在1970年就达到了7%,这意味着该国进入老龄化社会;2008年,该比例更是增加到20%,日本也率先成为超老龄化社会。而到了2024年,日本的老龄化人口比例达到惊人的29.6%,冠绝全球。在老龄人口持续攀升的同时,日本的劳动力人口也在不断下降。上周,日本政府宣布,2024 年出生婴儿数量连续第九年下降,下降 5%,目前达到了历史最低点,仅有72万人。

一升一降之下,老年护理面临着严重的人力短缺问题。日本政府曾表示2025年的护理人员预计有38万人的缺口,而他们的解决办法,正是通过机器人:日本的老年人将要习惯由机器人照顾。 2004年,日本经济产业省宣布机器人将成为未来的关键工业,随后重点投资机器人养老;2009年,日本政府资助了一项为期四年的重大研究项目,旨在为个人护理机器人制定国际标准 ISO 13482,为护理机器人建立安全标准;2013年以来,日本经济产业省和厚生劳动省将护理机器人确定为优先支持发展的领域,制定了资助护理机器人研发和商业化的长期项目,同时制定研究企业和护理机构之间信息合作的标准规范,推动护理机器人的研制与应用;2015年,日本财政方面将护理机器人的使用费用纳入公共性健康保险范畴;2018年起,日本中央和各地政府加大投入,每台护理机器人的最大援助金额从10万日元增加到30万日元,补贴率高达50%2024年,日本厚生劳动省宣布,为提高护理机构工作效率,计划在 2025 财年加大对护理机器人的补贴,为护理机器人提供最高100 万日元的财政支持。从日本政府对护理机器人的政策可以看出,从制定标准,到养老机器人研制,再到推动机器人的大规模落地应用,还有着相当长的一段距离。

二、日本科技巨头频频加码

20252月,早稻田大学的菅野实验室推出了一款护理机器人AIREC,这款机器人不仅是用于协助老年人行动,同时还能够完成护理工作,包括换尿布、炒鸡蛋、折叠衣服等家务。菅野教授预计,该款机器人将于2030年落地使用,价格大概在67000美元(约合人民币48.8万元)左右。

相比于中美对工业场景的重视,由于政府长达20年的投入与支持,日本是全球最早开展养老机器人研究的国家,并且多年以来持续重注养老护理场景。1999年,菅野实验室就开发了类人机器人WENDY,研究人员对它的定位是有自主移动能力,能够协助独居老人完成日常家务的机器人。 为了让WENDY具备协助老人完成家务,它手臂的每个关节都具备被动灵活性,同时配置了灵巧手。据菅野实验室称,这是“世界上第一个成功干净利落地打碎鸡蛋的机器人”。菅野实验室后来还推出了名为“TWENDY-ONE”的护理机器人,用于在人们日常生活的家居环境中,协助老年人独立完成日常事务,因此非常强调对环境的适应性以及安全性。“TWENDY-ONE”身高146.7厘米,体重111公斤,总共 47 个自由度。它是一个轮式人形机器人,配备了13个自由度的四指灵巧手,每只手上装有241个分布式压力传感器,每个手指的尖端都连接着一个六维力传感器。

在接下去的二十年间,日本企业不断推出针对老年人的护理机器人:例如富士软件公司2010年推出了用于老年护理的仿人机器人PALRO,主打的是与老人的互动能力,它不仅能回应人的声音,还可以识别并记忆人的脸,主动与人说话;2012年,丰田推出人类支持机器人 (HSR) HSR 拥有高度机动、紧凑且轻便的圆柱形机身和折叠臂,可以为老年人从地板上捡起物品、从架子上取回物品,并执行各种其他家务任务;2015年软银推出的Pepper机器人可能是世界上最著名的人形机器人之一,它同样也在养老场景落地,主要用于协助工作人员开展锻炼课程以及与老人对话;2023年,索尼发布了护理机器人“HANAMOFLOR”。它特点是采用类似儿童的外观,具有亲切感,高83厘米,重约20公斤,可以按照事先设定的程序进行简单的对话和猜谜等。还可以测量体温、转接入住者家属的电话。

三、多年投入,效果不彰

尽管有着国家长达20年的支持,以及机器人界多年的持续研发,但截至目前,日本的护理机器人实际对养老行业起到的效果,依然谈不上出色。这主要是因为机器人的能力依然远远达不到人们的期待。上述提到的护理机器人,基本上都是专用机器人,它们只有协助行走、排泄辅助、洗澡辅助等某一种或两种能力,并且价格昂贵,例如辅助行走的机器人价格就达到300万日元(约合人民币14.48万元)。普通家庭不太可能有财力,以及足够大的空间,同时购置多台护理机器人用于照护老人,这意味着大多数护理机器人只能用于养老院等护理设施,而无法真正进入家庭使用。而即使有着国家的大力补贴,日本的养老院的机器人使用率依然不高,据日本厚生劳动省的数据,目前只有约30%的护理机构使用机器人。有的研究者更表示,这个数字很可能只有10%,并且机构在购买机器人后,通常只会使用很短的时间,然后就被锁在柜子里。

这也是因为目前的技术所限,机器人无法真正减轻工作人员工作量,它们无法在不同的复杂环境下顺利运作,容易撞伤周边的老人,所谓的情感互动能力,也在短暂的新鲜感后很快变得无聊,工作人员反而需要花费时间去维护、清洁与操作机器人。有日本研究指出,在引入机器人的疗养院中,护士人数增加了 28%,护理人员人数增加了 39%。归根结底,要真正完成养老护理的工作,目前的人形机器人技术依然亟待突破。菅野实验室的负责人、日本机器人学会会长菅野教授也指出,目前的人形机器人离执行护理工作,还有相当长的一段距离。要安全地与人类进行互动,机器人需要更高水平的精度和智能。他表示:“一旦要与人类同处一室,安全以及协调机器人与人的行动等问题就会出现。”

回顾日本的护理机器人发展史,机器人的性能是制约它们发展的首要因素,这个问题对于中国的人形机器人行业,现在同样成立。只有具备泛化能力的人形机器人,而不是专用机器人,才能进入到人类的家庭中,为老人提供全方位的护理服务。在结构化的工厂场景下,人形机器人尚且无法从事精细的工作,更不用提在复杂、多样化的家庭环境中,为健康欠佳的老年人提供服务,人形机器人在感知、力控与人工智能方面都需要多次的技术升级,才有可能实现。或许有一天,借助人形机器人,人类可以摆脱日复一日的繁重劳动,逃离繁重磨人的照护工作,但不是现在。它还需要人形机器人从业者继续精研技术、打磨产品。2025年,只是人形机器人行业的起点,未来道阻且长。

责编评论:

养老机器人的研究与发展是跨学科领域的前沿课题,涉及机器人学、人工智能、生物医学工程等多个学科。我国在养老机器人国际标准的制定中发挥引领作用,体现了我国在该领域的学术影响力和技术创新能力。然而,从日本的经验来看,养老机器人在实际应用中仍面临技术瓶颈和伦理挑战。未来,养老机器人的研究不仅应注重技术突破,还应考虑其在实际养老服务中的可接受性、安全性和经济效益,以期为老龄化社会提供科学合理的解决方案。

资料来源:

根据高工人形机器人微信公众号202533日发布的《中国人的养老难题,要靠机器人解决了?》缩写整理而成。

(本文责任编辑:李辰龙)


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