大学教育网

研究探讨了老年人在与人形机器人互动时的反应

导读 机器人正逐渐被引入各种现实世界的环境中,包括商场、制造设施和医疗保健设施。机器人可能特别有用的一种方式是帮助老年人在家中和养老机构...

机器人正逐渐被引入各种现实世界的环境中,包括商场、制造设施和医疗保健设施。机器人可能特别有用的一种方式是帮助老年人在家中和养老机构。

巴里大学和帕尔马大学的研究人员最近发表了一项新研究,探讨了一小群老年人在与人形机器人系统 Pepper 互动后的情绪反应。他们的论文发表在 Springer Link 的Human-Friendly Robotics 2021中,表明老年人在与机器人互动时可以同时表现出消极和积极的情绪。

“我们之前在认知刺激疗法 (CTS) 的背景下使用 NAO机器人进行了其他研究,我们不仅测量了老年人在任务完成方面的表现,还测量了参与度和情感反应方面的表现,”Berardina De Carolis,进行这项研究的一名研究人员告诉 TechXplore。“我们的结果很有希望。当 Pepper 来到我们部门时,我们注意到它的一些功能可以克服 NAO 机器人的限制(即显示器、高度、在房间内移动的可能性等)并产生更好的结果。”

在他们之前的研究中,研究人员调查了使用可编程人形机器人平台 NAO 对老年人进行 CST 的影响。CTS 是一种治疗形式,旨在提高老年人或有记忆和认知障碍的年轻患者的心理技能。在他们的一项研究中,该团队专门研究了患者对机器人的接受程度以及他们在任务中的表现。

“例如,我们在认知障碍和痴呆症的医疗中心使用 NAO H25 作为模型,不仅向一群老年人展示体育锻炼,而且在团体治疗课程中帮助治疗师恢复和/或保持认知能力例如记忆、定位和沟通技巧,为参与者提供指导、建议和后果,”另一位参与研究的研究员 Olimpia Pino 告诉 Tech Xplore。

在他们的实验室收到 Pepper 机器人后,De Carolis、Pino 和他们的同事决定在巴里的阿尔茨海默病中心进行一项新的调查,调整他们在之前工作中使用的任务,以利用新机器人更先进的通信能力。

“人形机器人在辅助或治疗功能中的逐步使用引发了有关参与者参与和接受的几个问题,”皮诺解释说。“在我们之前的研究中,当我们选择散文回忆、计算、匹配歌曲歌手等实验任务时,我们注意到机器人使任务更具吸引力,并且在某些情况下,患者对他们与机器人的互动反应热烈。此外,大多数参与者表示他们希望将机器人放在家里。”

在他们的新研究中,De Carolis、Pino 和他们的同事分析了 8 名老年人在 Pepper 机器人的支持下完成记忆任务时的情绪。为此,他们将专门训练用于检测老年人面部情绪的自动面部表情识别 (FER) 系统的预测与三位人类评估者的观察结果进行了比较。事实证明,Pepper 机器人特别适合他们的活动,因为它的头部和手部具有触觉传感器,以及可以播放视频或图像的平板电脑,以及用户可以按下以与机器人互动的按钮.

“尽管对机器人进行编程有很多困难,而且因此显得自然的能力仍然太有限,但据观察,在表现出更积极面部表情的过程中,长者与 Pepper 的互动越来越多,”皮诺解释道。“理想的是应用于现实世界应用程序的机器人以反应但灵活的方式执行其活动。因此,能够适应人类交互的机器人特别适合。”

De Carolis、Pino 和她的同事发现,参与者在与机器人进行记忆任务互动时会表现出消极和积极的情绪。有趣的是,人类注释者比自动情绪识别系统观察到的积极情绪更多。尽管如此,老年人的大多数情绪反应似乎都是积极的。

“类人机器人似乎很有前途,因为它们可以支持与用户进行更多参与的互动,并且迄今为止获得的结果令人鼓舞,”皮诺说。“将机器人技术整合到正式和非正式护理中为改善患者生活和减轻护理人员和医疗保健服务的负担开辟了新的可能性。但是,为了使 FER 模型在实时和野外更加强大,我们需要探索深度学习的应用。”

这组研究人员收集的最新发现进一步证实了将机器人引入老年人护理设施和其他老年人治疗环境的潜力。在接下来的研究中,De Carolis、Pino 和她的同事计划收集一个更大的包含高级面部表情的数据集,以开发和训练一种可以更准确地预测参与者情绪的深度学习方法。

“在我们未来的研究中,我们还希望个性化干预和任务以满足个人耐心的需求,并且由于我们开发了一个用于分析老年人在言语、目光和情绪方面的行为的模块,我们希望赋予机器人有可能对公认的资深人士的反馈做出反应并调整其答案,”德卡罗利斯补充道。