機器人正逐漸被引入各種現(xiàn)實世界的環(huán)境中，包括商場、制造設施和醫(yī)療保健設施。機器人可能特別有用的一種方式是幫助老年人在家中和養(yǎng)老機構(gòu)。巴里大學和帕爾馬大學的研究人員最近發(fā)表了一項新研究，探討了一小群老年人在與人形機器人系統(tǒng)Pepper互動后的情緒反應。他們的論文發(fā)表在SpringerLink的Human-FriendlyRobotics2021中，表明老年人在與機器人互動時可以同時表現(xiàn)出消極和積極的情緒。

“我們之前在認知刺激療法(CTS)的背景下使用NAO機器人進行了其他研究，我們不僅測量了老年人在任務完成方面的表現(xiàn)，還測量了參與度和情感反應方面的表現(xiàn)，”BerardinaDeCarolis，進行這項研究的一名研究人員告訴TechXplore。“我們的結(jié)果很有希望。當Pepper來到我們部門時，我們注意到它的一些功能可以克服NAO機器人的限制(即顯示器、高度、在房間內(nèi)移動的可能性等)并產(chǎn)生更好的結(jié)果。”

在他們之前的研究中，研究人員調(diào)查了使用可編程人形機器人平臺NAO對老年人進行CST的影響。CTS是一種治療形式，旨在提高老年人或有記憶和認知障礙的年輕患者的心理技能。在他們的一項研究中，該團隊專門研究了患者對機器人的接受程度以及他們在任務中的表現(xiàn)。

“例如，我們在認知障礙和癡呆癥的醫(yī)療中心使用NAOH25作為模型，不僅向一群老年人展示體育鍛煉，而且在團體治療課程中幫助治療師恢復和/或保持認知能力例如記憶、定位和溝通技巧，為參與者提供指導、建議和后果，”另一位參與研究的研究員OlimpiaPino告訴TechXplore。

在他們的實驗室收到Pepper機器人后，DeCarolis、Pino和他們的同事決定在巴里的阿爾茨海默病中心進行一項新的調(diào)查，調(diào)整他們在之前工作中使用的任務，以利用新機器人更先進的通信能力。然而，由于大流行，他們被迫減少參與者樣本并提前結(jié)束實驗。盡管如此，他們的研究提供了一個普遍的跡象，表明老年人可能如何對與Pepper機器人的互動以及機器人協(xié)助的CST會議做出反應。

“人形機器人在輔助或治療功能中的逐步使用引發(fā)了有關(guān)參與者參與和接受的幾個問題，”皮諾解釋說。“在我們之前的研究中，當我們選擇散文回憶、計算、匹配歌曲歌手等實驗任務時，我們注意到機器人使任務更具吸引力，并且在某些情況下，患者對他們與機器人的互動反應熱烈。此外，大多數(shù)參與者表示他們希望將機器人放在家里。”

在他們的新研究中，DeCarolis、Pino和他們的同事分析了8名老年人在Pepper機器人的支持下完成記憶任務時的情緒。為此，他們將專門訓練用于檢測老年人面部情緒的自動面部表情識別(FER)系統(tǒng)的預測與三位人類評估者的觀察結(jié)果進行了比較。事實證明，Pepper機器人特別適合他們的活動，因為它的頭部和手部具有觸覺傳感器，以及可以播放視頻或圖像的平板電腦，以及用戶可以按下以與機器人互動的按鈕.

“盡管對機器人進行編程有很多困難，而且因此顯得自然的能力仍然太有限，但據(jù)觀察，在表現(xiàn)出更積極面部表情的過程中，長者與Pepper的互動越來越多，”皮諾解釋道。“理想的是應用于現(xiàn)實世界應用程序的機器人以反應但靈活的方式執(zhí)行其活動。因此，能夠適應人類交互的機器人特別適合。”

DeCarolis、Pino和她的同事發(fā)現(xiàn)，參與者在與機器人進行記憶任務互動時會表現(xiàn)出消極和積極的情緒。有趣的是，人類注釋者比自動情緒識別系統(tǒng)觀察到的積極情緒更多。盡管如此，老年人的大多數(shù)情緒反應似乎都是積極的。

“類人機器人似乎很有前途，因為它們可以支持與用戶進行更多參與的互動，并且迄今為止獲得的結(jié)果令人鼓舞，”皮諾說。“將機器人技術(shù)整合到正式和非正式護理中為改善患者生活和減輕護理人員和醫(yī)療保健服務的負擔開辟了新的可能性。但是，為了使FER模型在實時和野外更加強大，我們需要探索深度學習的應用。”

這組研究人員收集的最新發(fā)現(xiàn)進一步證實了將機器人引入老年人護理設施和其他老年人治療環(huán)境的潛力。在接下來的研究中，DeCarolis、Pino和她的同事計劃收集一個更大的包含高級面部表情的數(shù)據(jù)集，以開發(fā)和訓練一種可以更準確地預測參與者情緒的深度學習方法。

“在我們未來的研究中，我們還希望個性化干預和任務以滿足個人耐心的需求，并且由于我們開發(fā)了一個用于分析老年人在言語、目光和情緒方面的行為的模塊，我們希望賦予機器人有可能對公認的資深人士的反饋做出反應并調(diào)整其答案，”德卡羅利斯補充道。

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