系统与场景 · 人体状态智能与物理AI

陪伴机器人如何成为室内物理AI的感知、交互与服务入口?

陪伴机器人可以连接用户与室内感知设备、环境设置、生活辅助和后续服务。

陪伴机器人可以承担面对面沟通、移动感知、部分任务执行和服务接续,是室内物理AI的入口设备之一。人体状态智能可以帮助机器人结合人的需要与变化,和空间内其他设备协作,接续生活支持与健康关注。

本文目录 · 9 个问题

陪伴机器人如何与其他设备分工?

一台陪伴机器人可以与人自然交流,也可能移动到用户附近、展示信息或执行部分任务。但室内空间不只有机器人:智能镜、固定感知模组、屏幕、环境设备和服务系统,各自掌握不同信息、承担不同工作。

在陪伴服务中,需要明确哪些信息由机器人采集,哪些来自其他设备,以及机器人如何向用户解释信息、安排后续服务。

下面用一个长期陪伴老人的假设场景展开。故事用于解释系统方向,不是真实客户案例,也不代表某款产品已经完整实现。

早晨:不同入口形成不同背景

一位老人使用智能镜查看日常信息,机器人也在客厅参与生活服务。经老人同意,空间系统能够比较数次相似时段的活动情况、可用生理相关记录与本人反馈,发现需要进一步了解的变化。固定入口记录适用信息,智能镜适合呈现和查看,机器人参与说明与服务;谁都不需要承担全部感知。

连续皮肤视频可以通过rPPG方法获得脉搏相关线索,但实际可用性受环境与采集链路影响。[1][2] 因此,系统不应因为某个入口此刻没有结果,就宣布“状态正常”或让所有服务停下来。

机器人可以帮助老人理解“有哪些变化、系统还不知道什么”,并让本人决定是否需要下一步服务;这比从一个数值直接判定身体情况更接近长期陪伴的价值。

图示可在框内左右滑动查看。

图 1 · 陪伴机器人:连接人与空间服务的入口 用于解释空间级长期陪伴的假设场景,并非真实部署。机器人和其他设备只能执行自身具备且获准的功能。
图 1 · 陪伴机器人:连接人与空间服务的入口用于解释空间级长期陪伴的假设场景,并非真实部署。机器人和其他设备只能执行自身具备且获准的功能。

当天安排:从“怎样讲话”转向“怎样提供生活支持”

当用户确认希望调整活动节奏,空间系统可以协同调整任务顺序,将需要的生活辅助分配给有相应能力的设备,并保留后续关注安排。机器人可能承担递送或陪同行动的具体任务,但空间不应因为机器人离开就停止服务。

人体状态信息可用于区分一时情境与在多次可比较记录中持续出现的变化。它的意义是帮助决定“需要继续了解什么、由哪些设备和服务承担”,而不是简单地证明今天应该休息。

但同样重要的是,用户已经明确要求休息或求助时,无须等待系统测出某个指标才获得服务。

用户换了房间,服务不一定重新开始

老人从客厅走到卧室,原先选择的休息安排可以在权限范围内延续。卧室设备接收完成当前任务所需的信息,而不是读取整份个人历史。机器人也可以完成其他任务或暂时离开,空间仍保留必要的服务进度。

这种接续首先是需求、任务和反馈的连续性,不代表任何两个摄像头的读数都能直接比较。跨设备生理趋势需要处理来源和条件差异;已有信息不够时,应保留空缺,而不是填补成连续曲线。

机器人暂时离开时,其他入口仍可接续已确认的服务安排和任务进度。

午后:看后续需要,而不只完成一次设备联动

到了用户选择的时间,机器人或其他交互入口询问是否恢复活动安排。用户感受、任务完成情况和新的可用信息,共同帮助决定继续、调整或结束服务。

如果一些变化在相似情境下持续出现,系统可以帮助整理必要记录,按用户选择安排进一步关注或与家人、照护人员沟通。这里的重点是服务衔接,不是让一次模型推断直接触发医学判断。

人机相互适应研究关注机器策略与人的选择怎样相互影响。[3] 用户改变主意或纠正系统解释时,系统应据此调整下一步服务。

陪伴机器人可以承担哪四类角色?

小屏阅读:表格可在框内左右滑动。

陪伴机器人可以承担哪四类角色?
角色对空间服务的作用与其他设备的关系
移动感知入口在自然交互位置补充可用信息和情境不替代所有固定感知,也不保证移动中始终可测
自然交互入口解释、询问、承接偏好与明确请求与智能屏、语音等入口共享必要任务上下文
辅助执行设备完成自身真实支持的生活任务接受任务分工,并反馈执行状态
服务接续节点协助连接后续关注、家人或授权服务不包揽所有记录、决策或外部服务

四类角色可以部分实现,也可以分阶段加入。机器人是否具备移动、抓取或特定服务接口,要看整机实际能力,不由“陪伴机器人”这个名称决定。

机器人自身也会改变感知环境

它靠近、转头、移动或改变屏幕亮度时,用户面部的照明和拍摄角度也会改变。麦克风可能录到机器运行声,另一个设备也可能造成遮挡。因此,机器人不是站在场景外的旁观者,而是环境的一部分。

有关视频生理感知的运动研究说明,动态条件值得单独处理。[4] 采集时可以由不同设备分担任务,在自然使用且信号可用的片段中获取信息。

长期陪伴还需要考虑家庭成员与照护关系

一个空间里可能同时有老人、家人、护工和访客。机器人不能把识别到一个人自动解释为可以查看其全部历史,也不能让一名家庭成员的选择默认代表所有人的数据授权。

服务应保留明确的对象、权限与接续规则;用户可以拒绝某项状态感知,同时继续使用不依赖该信息的基本功能。若用户明确求助,系统应按相应流程处理,而不是以模型结果“没有变化”为由忽略。[5]

科思创动与机器人、空间系统怎样分工?

SDK和明眸模组可以作为机器人或其他设备的感知接入起点;明镜提供面向用户的终端形态,边缘计算设备则对应现场计算的另一种入口。[6] 这些形态是否组合、承担哪些功能,需要由具体系统方案决定。

空间服务协调、机器人运动执行、家电控制和照护服务可以由不同参与方承担。人体状态智能提供有关人的状态与变化的信息,供这些系统结合各自任务使用。

长期陪伴需要在用户换房间或换设备后延续已确认的安排,并让用户了解当前进度、决定是否继续。

参考资料与延伸阅读

  1. 论文Poh M-Z; McDuff D J; Picard R W. Non-contact, automated cardiac pulse measurements using video imaging and blind source separation.

    Optics Express 18(10):10762–10774, 2010. DOI: 10.1364/OE.18.010762

    引用范围:视频脉搏感知的研究路径;不代表任意摄像头的产品性能。

  2. 研究数据集/论文Tang J; Chen K; Wang Y; Shi Y; Patel S; McDuff D; Liu X. MMPD: Multi-Domain Mobile Video Physiology Dataset.

    作者公开稿 arXiv:2302.03840, 2023;EMBC 2023

    引用范围:移动视频中的光照、运动、皮肤差异等场景因素。

  3. 论文Nikolaidis S; Hsu D; Srinivasa S. Human-robot mutual adaptation in collaborative tasks: Models and experiments.

    The International Journal of Robotics Research 36(5–7):618–634, 2017. DOI: 10.1177/0278364917690593

    引用范围:人机相互适应研究;陪伴与座舱情境为假设示例,不是研究实测案例。

  4. 论文Paruchuri A et al.. Motion Matters: Neural Motion Transfer for Better Camera Physiological Measurement.

    作者公开稿 arXiv:2303.12059, 2023

    引用范围:运动与数据分布对视频生理感知的影响。

  5. 官方框架NIST. Artificial Intelligence Risk Management Framework (AI RMF 1.0).

    NIST AI 100-1, 2023. DOI: 10.6028/NIST.AI.100-1

    引用范围:情境化AI风险管理与责任划分;自愿性框架,不是产品认证。

  6. 公司提供资料深圳市科思创动科技有限公司. 科思创动产品形态与知识中心目录.

    公司提供的产品类别资料(软件SDK、明眸模组、明镜终端与边缘计算设备)

    引用范围:仅用于SDK、明眸、明镜、边缘设备的类别和名称;未据此添加量化规格。

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