“AI-阿铁”可以行孝吗?——机器人护理对医学/生命伦理学的挑战

随着社会的老龄化,如何有效地应对养老及老年护理成为社会亟须解决的问题。现就AI机器人护理的议题,探讨现代医学科技所引发的一系列生命伦理学的思考,包括有关AI科技对中国传统“孝道”文化的挑战。从儒家伦理和“关怀伦理”的角度,阐述AI机器人护理的潜在的优势与局限。最后,就机器人养老,讨论人与机器的互动关系所带来的社会影响及伦理考虑。在此基础上指出,人类与科技的关系一直存在解救与危险的两面性,机器人养老也不例外。护理机器人不仅仅是提供服务的工具,而是改变世界、改变人际关系的重要组成部分。

移乘背抱护理机器人舒适性生物力学模型分析

为探索移乘背抱护理机器人人机交互力学特性与被护理人舒适性感受的潜在关联,研究显性的人机接触力相对于人体生物力学特性的映射关系,揭示影响被护理人舒适性的主要作用肌群,提出了舒适性测试试验与AnyBody背抱运动人体生物力学模型相结合的方法.从被护理人的肌肉激活程度入手,对移乘背抱护理机器人背抱运动舒适性特征进行了分析.首先,介绍了移乘背抱护理机器人典型结构工作原理并进行了运动学分析,在此基础上搭建了舒适性测试试验系统,基于主观舒适性评分规划了服务于试验的基础运动轨迹,并通过试验得到了人机主要接触部位力学信息.然后,以试验数据为边界条件构建了基于AnyBody的背抱运动人体生物力学模型,依托逆动力学仿真分析得到了肌肉激活程度,并对比舒适性测试肌肉激活程度验证了仿真模型的有效性.最后,结合人机主要接触部位受力、肌肉激活程度及主观舒适性评分综合分析了移乘背抱护理机器人背抱运动舒适性特征,明确了影响被护理人舒适性的主要作用肌群.结果表明:影响被护理人舒适性的主要作用肌群有7个,且被护理人胸部压力与腋下压力值大小分别与影响其躯干和上肢舒适性的肌肉激活程度呈正相关.可通过建立胸部压力与腋下压力值相关的加权函数有效描述不同被护理人整体舒适性特征,为移乘背抱护理机器人舒适性运动控制提供了理论依据.

老年护理机器人的关怀能力及其边界

护理机器人在医疗保健领域发挥着正向价值,缓解了老龄人口增加和护理人员数量短缺的冲突,为社会隔离状态下的老年人提供高质量的护理,也引发了机器人可能取代人类护理员的担忧。关怀作为护理的基本伦理价值,基于特朗托的“活动”关怀、赫尔德的“价值”关怀和范莱尔的“真实”关怀能力理论,论证了当前护理机器人无法拥有人类意义上的关怀能力。护理机器人是老年人生命历程中的重要伙伴,未来其发展有三方面的边界:其一,划分人机护理的范围;其二,嵌入关怀的伦理价值;其三,发展人性化的护理。

护理机器人辅助家庭养老的伦理反思与治理策略

通过分析护理机器人在家庭养老中的伦理问题,有针对性地提出机器人辅助居家养老的治理策略,发现护理机器人在家庭养老中存在着孝养关系淡化、社会关系异化、个人隐私透支等伦理问题。因此,需要从伦理价值嵌入、产品功能设计和法律法规完善等方面进行综合治理,构建更加人性化的养老护理智能化模式,以确保护理机器人更好地满足老年人的护理需求。

双臂移乘护理机器人起抱位置与移乘姿态规划

首先,建立被护理人的4连杆模型,并结合机器人姿态信息建立人机系统力学模型,分析移乘中被护理人的受力(内力、外力);其次,通过问卷调查,确定各内力、外力对人体舒适性影响的权重,建立舒适性评价函数,并运用所建立的舒适性评价函数以优化被护理人移乘舒适性为目的规划起抱位置与姿态。本文进行了接触力和表面肌电(sEMG)测试实验。结果显示:本文方法规划的起抱位置与姿态,能够有效降低被护理人与机器人之间的接触压力,并把移乘中的腰部内力负担减轻44.2%,提高了移乘的舒适性。

护理机器人在重症监护室临床应用的研究进展

近年来,科学技术的进步及人们对高质量医疗的需求,促使机器人技术逐渐走向成熟,越来越多的组织及个人开始研发护理机器人以协助护理人员完成危险、繁重及琐碎的护理任务,减轻护理人员工作压力。研究表明[1],护理机器人是医疗服务型机器人的一种,在临床工作方面具备降低护患交叉感染、减轻护士工作负担、解决护理人手不足、减少医疗事故发生、精准记忆临床信息等优势。本文通过查阅相关文献,围绕具有搬抱转运、早期康复、静脉采血、药物配制、消毒灭菌功能的护理机器人的国内外发展现状与功能性种类应用进行综述,旨在为护理机器人的研发,以及推广护理机器人在重症监护室的临床应用提供参考。

护理机器人辅助分析胃癌术后导尿管拔除时间对患者加速康复的影响

目的:护理机器人辅助监测患者指标,探讨导尿管拔除时间对胃癌患者术后加速康复的影响。方法:选取2022年2月—2023年7月在上海市东方医院胃肠病加速康复外科病房住院的150例胃癌手术患者,随机分为术后立即拔管组、术后12 h拔管组、术后24 h拔管组,每组50例。所有患者均使用护理机器人进行实时状态和用药监测。比较三组患者的基线资料、围手术期指标、排尿情况、苏醒时间等数据。结果:三组患者基线资料、围手术期指标、排尿情况、苏醒时间比较,差异无统计学意义。术后直接拔管组首次下床时间、首次通气时间短于术后12 h拔管组及术后24 h拔管组。患者在使用戊乙奎醚及进行远端胃部分切除术时苏醒时间更短。结论:三组患者临床指标和康复速度基本一致,但术后立即拔管可在一定程度上缩短患者首次下床活动和通气时间。护理机器人能及时监测患者身体指标及用药情况,提高研究效率,对患者的加速康复有积极作用。

护理机器人的功能与应用

机器人与人工智能技术的发展,使得护理机器人的应用成为可能。护理机器人可以通过传感器、计算机视觉、自然语言处理等多种技术,帮助医院提高医疗效率,降低护理人员的工作强度,缓解患者的病痛。本文主要介绍了护理机器人的种类与功能,护理人员与机器人之间的人机交互,以及护理机器人在临床护理中与基础性护理工作中的应用。

手术室精准化护理在泌尿外科机器人辅助手术中的应用

目的:分析手术室精准化护理应用于泌尿外科机器人辅助手术中的效果。方法:选取2021年7月—2023年10月于黄冈市中心医院收治的52例行泌尿外科机器人辅助手术的患者作为本次研究对象,按照随机数字表法分为精准组和对照组,两组各26例,对照组实施常规护理,精准组实施精准护理。比较两组患者手术时间、术中出血量、麻醉苏醒时间、尿管拔除时间、术后住院时间、术中及术后并发症发生情况。结果:精准组手术时间、术中出血量、麻醉苏醒时间、尿管拔除时间、术后住院时间均低于对照组;精准组术中及术后并发症总发生率均低于对照组。结论:在行泌尿外科机器人辅助手术时采用精准化护理,可以提高手术效率,改善手术结局,值得临床推广。

一种机器人化的多功能护理床及其控制系统

为满足目前日益提高的家庭护理要求,将机器人的多轴协调控制技术应用于护理床的控制,研制了一种机器人化的多功能护理床.该护理床通过各个床面板之间的协调运动,采用单动或联动方式来实现各种位姿,并通过语音或键盘来控制进行多位姿的运动.护理床的控制系统由主控制模块和辅助控制模块两部分构成.其中主控制模块采用单片机进行控制,这样既可降低成本,又可保证护理床操作的灵活性和可靠性;辅助控制模块包括语音识别和语音回放两部分的功能.实际使用效果证明了所研制的护理床的实用性和有效性.

护理机器人的工业设计

阐述了工业设计在机器人产业化进程中的重要作用,并以实际案例分析了护理机器人的工业设计目标、约束条件及具体设计过程,为能设计出成熟的、有市场竞争力的产品做出了有益尝试。

机器人化护理床及其控制系统

针对目前国内人口老龄化严重的问题设计了一种具有抬背、曲腿、左右翻身、语音控制、生理信号采集、网络视频监护及智能家居等多种功能于一体的新型机器人化护理床。利用机器人的行为规划和多轴控制的技术实现了护理床抬背及翻身同时蜷腿等人性化护理功能,并运用模糊控制理论的模板匹配算法实现了不同语音控制指令的鲁棒性,建立了病人与护理床的友好的交互方式。对所设计的系统进行了试点试用,试用结果证明了所设计的病床的实用性和可靠性,充分满足了病人的需求。

多功能护理机器人控制系统设计与实现

从多功能护理机器人的功能出发,设计了以ATmega128为主控制器的控制系统。硬件方面,主要设计了功能载体驱动模块、电源管理模块、人机交互模块等,直流电机采用两片集成电路H桥芯片BTS7960组成的全桥来驱动。软件方面,采用模块化的设计思想,把各个功能程序编写成独立的子程序,在主程序中调用,以提高程序的稳定性。通过实验,发现服务机器人的体位调整指标基本能达到预期的要求,从而验证了控制方案的可行性。

浅谈智能护理机器人的伦理问题

人工智能技术为解决养老问题提供了新的途径和有力支撑。然而,将人工智能技术应用于养老护理服务,在显著提升服务水平的同时,也可能带来不容忽视的风险,所涉及的伦理与法律问题亟需关注。本文结合智能机器人提供老龄护理服务的基本过程,从两个层面对所涉及的主要伦理问题予以浅析:一个是关乎老龄护理对象人格与尊严的伦理问题,另一个则关乎智能老龄护理的社会正义伦理问题。本文认为,从政策制定、资源配备以及从业规范等多个角度,在综合考虑护理机器人所涉及各种伦理问题的应对方案的基础上,构建理性的智能老龄护理体系,以护理机器人为核心的智能老龄护理才能真正被广泛接受,并最终造福人类社会。

遥操作护理机器人系统的操作者姿态解算方法研究

设计了一种遥操作护理机器人系统,为实现从端同构式机器人的随动运动控制,对主端操作者人体姿态解算方法进行了研究.首先,构建由惯性传感单元构成的动作捕捉系统,对用作从端机器人动作指令的操作者人体姿态信息进行采集,采用四元数法对人体运动原始数据进行初步求解.其次,将四元数法得到的姿态数据解算成依据仿人结构设计的护理机器人各关节运动的目标姿态角,实现人体姿态到机器人动作的同构性映射.最后,为验证本文所提姿态解算方法的性能,设计了操作者控制护理机器人完成递送和拿取药瓶动作的实验.结果表明,本文姿态解算方法的解算性能与参考系统基本相同;在操作者动作姿态快速变化的时间段,系统仍可获得较高精度的目标姿态数据,其误差在动态条件下依旧能保持在2%以下;护理机器人可较好地实时复现操作者的人体动作.本文方法能满足机器人进行一般护理作业时对人体姿态数据处理的快速性和准确性要求.

基于混合地图的护理机器人室内导航方法

护理机器人在室内三维结构化环境下进行导航时,面临着三维建图计算量大且地图中缺乏语义信息的缺点。提出了基于点和平面特征的混合地图构建方法,结合点和平面在地图构建中的优势,并基于该混合地图搭建室内导航系统。首先,快速地提取特征点和特征平面,使用解释树的方法进行数据关联,并使用平滑建图工具构建因子图,进行机器人位姿和路标的联合优化,改进并更新混合地图。然后,搭建室内导航系统,实现了三维障碍物检测、路径规划与运动控制。最后,在走廊环境下进行了室内导航实验,并以由激光雷达构建的二维栅格地图为参考,分析了地图构建效果和机器人定位精度,证明了基于混合地图的室内导航系统在室内结构化环境下的优势。

个人卫生护理机器人的人机工程设计研究

针对老年产品设计时主要考虑的问题,运用人机工程学设计原理对洗浴机构进行设计分析,确定相关机构的合理尺寸,以便更好地满足老年人洗浴护理的需求和提高洗浴过程中的舒适感。并邀请用户对洗浴机构试用体验,进行测试分析,验证了人机工程设计的可行性,考虑到老年人洗浴时特殊的生理和心理需求,从多角度阐述了外观造型的人性化设计理念,结合整体洗浴机的尺寸设计了个人卫生护理机器人的外观造型,为护理机器人的人机工程设计提供了新的思路和参考。

卫生护理机器人自动减重系统设计与研究

为解决卫生护理机器人在帮助老年人和下肢行动障碍者在洗浴过程中难以长久站立的问题,借鉴当前国内外关于减重系统的优秀研究成果,结合卫生护理机器人总体方案和设计要求,设计了一种可适应人体不同身高、体重差异的自动减重系统。介绍了该机器人的研究意义和总体设计方案,重点介绍了该机器人自动减重系统的设计原理和控制系统研究,并对样机进行了实验调试。结果表明,自动减重系统的结构设计和控制系统设计都很好的满足了卫生护理机器人的减重性能指标。

老人护理机器人伦理风险探析

在全球人口老龄化的速度不断加快和医疗护理资源相对短缺的背景下,老人护理机器人的发展和使用将会为维护老人的身心健康带来巨大的希望和前景:它既可以帮助老人完成各种日常事务,也可以对老人的健康状况进行监督管理,同时还可以为老人提供社会关怀。与此同时,它也可能会对老人的社交生活、隐私、自由自主等带来巨大的威胁。减小或避免这些威胁需要机器人技术专家、伦理学家、医生、护理人员,以及老人本身的共同努力。这种努力主要体现在三个方面:以价值敏感性设计为老人护理机器人的设计路径,合理规定老人护理机器人的使用方式,以及提高老人及相关护理人员对老人护理机器人及其与人类关系的本质的认识。

福祉机器人基础研究与系统开发及展望

以沈阳工业大学中日福祉机器人研究中心科技成果为主线,指出福祉机器人领域中某些观念误区、基础研究的重要性及推广应用中的技术瓶颈。提出福祉机器人的简明定义,从系统构成角度阐明福祉机器人与工业机器人的本质区别,并以自主研发的机能康复机器人、部分失能者自立生活辅助机器人、完全失能者护理机器人等为例,通俗地论述了其社会背景、基本研究理念、具体研究内容及难点、取得的创新性成果及正在攻关的挑战性课题。对福祉机器人新兴领域的科研机遇、人才需求、市场规模及就业前景等进行了展望。