隨著美國面臨歷史性的人口結構的老齡化轉變,史丹福大學的專家們正在研發家用機器人,以幫助老年人安全行走、穿衣、做家務,使長者能夠居家獨立生活。
美國高齡化危機日益迫切。根據美國人口參考署(Population Reference Bureau, PRB)資料,65歲以上人口預計從2022年約5800萬人,增至2050年8200萬人,增幅約42%。到2030年,高齡人口更將首度超過18歲以下年輕人。跌倒是65歲以上長者首要傷害與死亡原因,每年超過四分之一的長者遭遇跌倒。另據人口普查局的美國社區調查(American Community Survey)數據分析,75歲以上美國人中,46%有失能(disability)問題,30%有嚴重的行走或爬樓梯困難。
史丹福大學機器人中心(SRC)的學者們正在研發的家用機器人,將給居家養老帶來曙光。根據SRC的消息,為實現「居家養老(aging in place)」,該中心多個實驗室正針對行動、穿衣、抬舉與觸覺等日常需求,研發四類家用機器人,結合AI、軟材料與感測器,著重於安全、溫和且人性化的需求。SRC主任Steve Cousins表示:「家用機器人的核心正是支援高齡與失能照護」。
SRC研發的「戶外陪伴型機器人」,外型如四輪小冰箱,基於Piaggio Fast Forward的裝置,增設Lidar、360度攝影機、可升降把手與聊天機器人。它能偵測裂縫、路緣和障礙物,提供支撐,陪伴聊天,並在步態不穩時發出警報。目前該機器人處於早期導航實驗階段,已在史大校園測試,並在波羅阿多(Palo Alto)市的養老院Channing House展開居民使用調查。研發者稱,此項目的研究重點不是商業化,但新一代戶外行走陪伴機器人有望在未來幾年內上市。
該中心的「穿戴式外骨骼」,是由史大生物機械實驗室Steve Collins團隊開發的腳踝外骨骼,其外型如腿部護具,運用機器學習即時調整步態,在腳趾離地瞬間提供推力。它不僅能幫助長者爬樓梯、過馬路,還能降低關節壓力。在年輕人戶外測試中,該設計提升行走速度9%,減少耗能17%,並在70至80歲長者跑步機測試中獲得類似成效。據研究者樂觀預測,人們五年內就能在連鎖百貨Target或運動商品店Dick’s買到這種「電動鞋」。」
由Allison Okamura實驗室研發的「柔軟充氣機器人」,為充氣塑膠管,可從1英尺膨脹至200英尺以上,可低摩擦蛇行鑽入床底或人體下方,輕柔抬起跌倒或臥床的長者。搭配使用「魔術床單」,單人即可移動受助者。最近研發者與麻省理工大學(MIT)合作,已成功示範將人從床上抬起。此裝置針對特定任務,而非追求人形機器人的設計。Okamura指出,若皮膚柔軟,就不該用硬物推壓。
「觸覺敏感機器手指」則是由Monroe Kennedy III實驗室開發的軟矽膠指尖,內建攝影機,通過表面變形來判斷張力與紋理,可精準拿起細線、黑莓或羅勒種子而不損壞。原型已測試靈巧度與溫和性,它能協助開藥瓶、撿藥丸或沐浴穿衣。Kennedy說:「機器人至今缺乏媲美人類的觸覺,但我們已比想像中更接近目標。」
該中心表示,這些適合居家使用的機器人預期很快會進入市場,但整體家用機器人商業化仍面臨安全驗證、可靠度與成本挑戰。研究人員強調,機器人不是取代人力,而是延長健康壽命、保留長者尊嚴。隨著嬰兒潮世代邁入80歲,家用機器人將成為解決照護危機的關鍵工具。


