看护模拟器推进辅助机器人研究

看护机器人将对残疾人及其看护者产生变革性影响，但很少有研究小组在这个领域开展工作。康奈尔大学研究人员开发的一种新的机器人仿真平台可能会帮助更多人进入该领域。

开源平台RCareWorld通过结合以下方面提供了家庭护理场景的真实模拟：代表运动障碍者的准确化身;具有不同程度的无障碍修改的房屋;和看护机器人。该模拟器允许用户设计新的机器人护理场景并对现有机器人进行编程以执行护理任务，而无需昂贵的机器人或人类志愿者。

10月，在IEEE/RSJ智能机器人和系统国际会议上，计算机科学博士生叶若琳在她的演讲“RCareWorld：一个以人为中心的护理机器人模拟世界”中宣布了该平台。

该论文获得了RoboCup联合会颁发的最佳RoboCup论文奖，该联合会每年举办一次家庭护理环境中的自主服务机器人竞赛。

“进入这个领域有很多障碍，”领导该项目的康奈尔安·鲍尔斯计算与信息科学学院计算机科学助理教授TapomayukhBhattacharjee说。Bhattacharjee列举了与行动不便的人和其他临床利益相关者建立联系的挑战，需要机构审查委员会批准涉及与人类密切接触的研究，以及机器人的成本。

“你需要利益相关者——可能会使用这项技术的护理人员、护理人员和医疗保健专业人员——的持续反馈，以了解我们正在开发的技术是否有一天会从实验室转化为真正的家庭，”他说。

Bhattacharjee经营着EmPRISE实验室，这是为数不多的几个设计机器人的实验室之一，这些机器人可以帮助进行身体护理，机器人可以接触到人，例如喂食、洗澡或穿衣。他们还致力于社会照料的解决方案;口头支持，例如药物提醒或锻炼说明。

据估计，全世界有1.9亿人的身体状况影响了他们的活动能力和功能;辅助机器人技术有可能让这些人更加独立，同时减轻护理人员的负担。但目前，还没有广泛用于家庭使用的看护机器人。通过RCareWorld，Bhattacharjee的团队希望提供设计和编程这些机器人所需的基本工具。

该模拟器是同类产品中的第一个，因为它旨在通过六个逼真的人类化身逼真地模拟护理场景，这些化身的移动和行为类似于患有运动障碍的人，例如不同程度的脊髓损伤，脑干中风或脑瘫。根据从运动障碍患者那里收集的临床数据，每个化身都有特定的运动范围和肌肉力量。在未来的版本中，研究人员计划扩大所代表的残疾人数。

RCareWorld还包括通常用于在家庭环境中进行研究的机器人;研究人员还可以导入自己的机器人模型。在模拟器中，机器人专家可以测试导航和操纵算法，并从机器人上的多模式传感器访问数据。他们还可以使用虚拟现实界面进入模拟器并控制机器人和人类化身。

机器人和化身可以在拥有200多个房间的16个不同家庭中进行交互。这些房屋针对无障碍性进行了三个级别的改造，从没有改造到完全无障碍的残疾人住宅，配备了楼梯升降机、医院病床和病人升降吊索等辅助设备。

Bhattacharjee说：“我们正在为人们提供各种必要的工具，以提出身体护理或社会护理场景的行为。”

使用在模拟器中学习的算法，一个机器人成功地执行了真实世界的海绵浴场景;另一位指导志愿者戴着虚拟现实耳机和手套进行日常锻炼。

RCareWorld的第一个版本将从2023年初开始免费提供使用;Bhattacharjee说他已经收到了同事们的兴趣。

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