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东南大学:正研究“高情商”医疗机器人

作者:通讯员 张豪裕 金陵晚报记者 刘蓉 文章来源:龙虎网 点击数: 更新时间:2015-03-11 10:21:36

  最近大热的迪斯尼动画片《超能陆战队》里,像棉花糖一样的医疗机器人“大白”萌化了众多影迷的心。它会在听到惨叫时自动激活、扫描人体体征、提供医疗提醒,还会在主人心情不佳时,贴心地主动抱一抱……
  有个又萌又暖心的私人健康顾问,离我们的现实生活还有多远?昨天,金陵晚报记者采访了东南大学机器人研究专家,从技术宅的角度,分析“大白”的科技含量。专家说了,预计5年左右,像大白这样能做护理、能和人击掌拥抱、语言安慰的暖心“健康顾问”就能造出来。
  有大白那样的医疗机器人吗?机器人康复训练师已“上岗”
  “你好,我叫大白,是你的私人健康助手。你嗷地叫一声的时候,我会察觉出你需要医疗护理。”这是《超能陆战队》里大白出现的场景。
  “那个长得像北极熊的大白呀!最近在朋友圈太火了。”昨天,金陵晚报记者刚提起机器人“大白”,东大仪器科学与工程学院院长、机器人传感与控制技术研究所所长宋爱国直言看过大白的照片,长得太萌了。
  问题来了,碳纤维骨骼、气球外套、具有语音识别和人体体征扫描功能,集合了机器人制造、移动医疗和人工智能三大科技的大白,距离我们现实生活有多远?
  “很多科幻片都是有科研依据的,我们现在做的就是在朝这个方向努力。”宋爱国教授告诉记者,医疗机器人的应用非常广泛,比如针对各种器官手术的机器人,东大研究的医疗机器人重点在康复医疗,通过协助训练帮患者恢复功能。
  宋爱国介绍说,我国处于老年化社会,中风患者较多,但康复训练师太少。用机器人代替康复训练师辅助训练,可以减轻医生的劳动强度,“现在研究医疗机器人智能化,能实时记录病历,根据情况作出判断,比如病人戴上穿戴式传感器,如果病人在训练中过于积极,导致血压升高,机器人会判断出不合适训练或训练强度要降低。”
  而且,引进物联网技术后,患者可在家里或社区医院就近进行训练,医生可通过网络远程监控3-5个机器人,机器人将患者的生理信息传给医生,医生能实时对话病人。“现在,这种基于物联网的自助式、娱乐式康复训练机器人在北京和上海已经有示范应用,今年预计会在南京部分医院做示范,比如中大医院。”
  能像大白那样细心又暖心吗?东大正研究有“情商”的机器人
  看惯了冷冰冰的、说话带着电子质感的机器人,能随时察觉主人情绪变化、看透小心思的大白让人印象深刻。宋爱国透露说,东大也正在研究这种有情商的机器人。
  “为了改变机器人冷冰冰的外观,我们把康复机器人设计得像个游戏机。以后会加入语音交互和触觉传感器,比如你拍拍它,它有反应。还有让机器人具有‘情商’。”
  宋爱国介绍,现在东大机器人的相关技术主要是通过摄像头来识别人脸的信息,比如根据嘴型和眼型的变化做出判断,悲伤时嘴角下拉,大笑时眼睛弯弯的。“摄像头主要进行图像处理、特征提取、目标识别,但识别的情绪仅是几个大类,比如同样是笑,有开心的笑,有冷笑,有的表面笑但内心苦闷,人的表情具有掩饰性,这就给机器人识别造成了难度。”此外,东大也有老师专门研究机器人语音识别,通过人在悲伤、疲劳、高兴时等情绪声音的变化来识别。
  “还有一种方式是通过人的生理信息来识别,比如脉搏、心脏的跳动变化。就像大白那样,所以科幻是有依据的。”宋爱国解释说,脉搏里有一种副交感神经,这种神经信号受人的情绪影响,“我们现在也在研究脉搏里能不能提取情绪信号。这方面难度很大,情绪信号是一种微弱信号,收到很多信号的干扰,就像要在几十人大合唱里,要听到队尾那人的声音。”
  难度不仅如此,还要识别不同情绪对应的信号,高兴是什么信号、紧张是什么信号等,“这种划分还没有固定的模板,这就涉及到心理学。就像测谎仪可以测谎,但心理素质很强的人也能骗过测谎仪。”
  云端存储医疗信息+专家在线未来机器人比大白更博学
  大白的医疗知识,都是来自于“储存”在体内的芯片,它可以提供医疗护理、电击等。在我们看来已经很强大,但东大未来的医疗机器人更加博学。
  “东大在机器人力触觉领域的研究国际领先。”宋爱国告诉记者,东大正在研究的虚拟手术机器人,可以帮助医生进行介入手术训练,主要面向虚拟血管、肝胆、心脏介入等手术,“我们要研发出具有力触觉感觉的虚拟人体,和能感知力触觉的机器。”
  对于大白的医疗知识,宋爱国表示,大白只是加个芯片,毕竟芯片里医疗信息有限,可能遇到疑难杂症就犯难了,我们研究的更先进。“我们研究的机器人不仅是单个机器人,会有个网络云计算库,有专家系统在线支持。我不了解大白的医疗知识有多深,但预计5年左右,我们能做出能与人互动有情绪、提供医疗护理的机器人。”
  每天和机器人对话啥感觉?东大机器人词汇量达两三百个
  电影里,大白的词汇量非常丰富,和小宏的对话也经常让人笑翻。宋爱国介绍说,机器人与人对话,是根据人的情绪识别来判断的。
  “找招呼、简单的一句话对谈不成问题,但让机器人自己判断讲出一段话有困难。”宋爱国告诉记者,东大研究的机器人目前词汇量在200-300之间,词是由研究者事先  设定存储在词库里,机器人根据情况选择使用词,“词汇越多,机器人判断用词越困难。
  在外行人来看,和机器人对话很有趣,但宋爱国想了想告诉记者,“研究机器人多了,我们反而感觉不到情绪所在,在我们眼里看到的是技术。”
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