综述：为老年人设计社交辅助机器人的考虑因素

《Frontiers in Robotics and AI》：Considerations for designing socially assistive robots for older adults

老年人健康支持的社会机器人设计研究综述了SARs在医疗生态系统中的整合需求，强调用户中心设计、社会互动、文化适应性和技术透明度。

　　社会机器人在支持老年人健康活动方面展现出巨大的潜力。然而，它们的设计必须贴合老年人的具体需求，获得他们的接受与认可，并融入现有的医疗生态系统和照护网络。本文通过回顾相关研究文献，探讨了设计社会辅助机器人（SARs）时需要考虑的关键因素，旨在为未来的设计和应用提供指导。我们识别了用户为中心设计的多个要素，以满足老年人在家庭环境中的多样化需求。同时，我们强调了社会辅助机器人在增强老年人自主性方面可能带来的积极影响，并指出了当前研究中存在的不足，提出了未来发展的方向和路径。

在人口老龄化的全球趋势下，老年人的数量正在迅速增长。根据世界卫生组织（WHO）的预测，到2050年，60岁及以上的人口数量将翻倍，达到约20亿人。这一趋势在欧洲和北美尤为明显，预计到2025年，每四个人中就有一位年龄超过65岁。这种人口结构的变化对医疗系统提出了新的挑战，同时也带来了前所未有的机遇。随着老年人口的增加，对医疗资源的需求也在上升，因此，医疗服务体系必须适应这一变化，以满足老年人在生活自理、社会参与和心理健康等方面的需求。

老年人是一个高度多样化的群体，他们之间的差异体现在文化背景、种族、教育水平、健康状况、居住方式、家庭结构、认知能力、身体机能以及个性特征等多个方面。因此，设计支持老年人的辅助机器人时，必须充分考虑这些变量，以确保机器人能够有效应对他们的实际需求。日常活动、工具性活动、增强性活动以及数字活动都是影响老年人生活质量的重要因素。这些活动的复杂性和个体差异要求机器人具备高度的适应性和个性化能力，以满足不同用户的需求。

当前，老年人的辅助资源主要包括专业护理人员、家庭成员和朋友的支持。许多老年人依赖家庭成员来提供日常照护，而这些家庭成员往往也是中年或老年女性，她们可能同时照顾自己的孩子和其他家庭成员。这种情况下，护理者的负担可能会影响护理质量和护理者的身心健康。因此，开发辅助技术，特别是社会辅助机器人，被认为是一种缓解护理者压力、提高护理效率的方式。目前的辅助技术包括可穿戴设备、智能家居系统、机器人、电子健康技术以及导航系统等。尽管这些技术在近年来取得了显著进展，但它们在老年人群体中的应用仍然存在诸多限制。

社会辅助机器人（SARs）作为一类特殊的辅助技术，其设计目标是通过社会互动来提供支持，帮助用户在康复、学习、日常活动等方面取得进展。SARs的“社会性”通常指的是机器人能够进行语音交流、做出身体动作，并能够接收用户的直接反馈。然而，现有的文献中对“社会性”的定义仍然较为模糊，缺乏对社会互动更深层次的理解，如遵循社会文化规范、具备环境感知能力以及展现出社会智能等。为了更好地设计SARs，我们需要更全面地认识社会性，使机器人能够进行双向互动，并具备对社会环境的感知能力。

在设计SARs时，需要考虑多个关键因素，包括外观、适应性与个性化、自主性水平、沟通方式、易用性以及机器人的功能和能力。外观设计直接影响老年人对机器人的接受度和信任感。研究表明，机器人是否具有人类特征（如面部、眼睛、嘴巴等）会影响用户对机器人社交能力的感知，进而影响其使用意愿。此外，不同文化背景下，老年人对机器人外观的偏好也存在差异。例如，美国参与者通常更倾向于人类化的机器人，而日本参与者则更喜欢机器化的机器人。这种文化差异对机器人的设计和接受度具有重要影响，因此在设计过程中需要充分考虑用户的文化背景和社交习惯。

适应性和个性化是SARs设计中的另一个重要方面。机器人应能够根据用户的实际需求和偏好进行调整，例如语音、速度、语言风格、颜色和情感表达等方面。个性化不仅能够提高用户的接受度，还能增强互动的个性化体验，使机器人更贴近用户的实际生活。研究表明，老年人更愿意接受那些能够满足他们个性化需求的机器人。因此，在设计过程中，应提供更多的自定义选项，使机器人能够更好地适应不同用户的使用场景。

自主性水平（LOA）是衡量机器人在任务执行中独立程度的一个关键指标。机器人可以具备不同程度的自主性，从完全由用户控制到完全自主执行任务。不同的自主性水平适用于不同的使用场景。例如，在需要用户高度参与的活动中，机器人可能应保持较低的自主性，以确保用户对任务的控制感。而在一些重复性或技术性较强的活动中，机器人可能需要具备较高的自主性，以减轻用户的负担。然而，自主性水平的设定也需要权衡，既要保证用户的控制感，又要确保机器人能够提供必要的支持。因此，设计过程中应考虑自主性的连续性，以满足不同用户的需求。

沟通方式是SARs设计中的核心要素之一。有效的沟通能够增强用户对机器人的信任感，并提高其使用体验。研究表明，结合语音反馈和视觉反馈的沟通方式更为有效，能够帮助用户更好地理解机器人的行为和状态。此外，非语言沟通，如面部表情、情感识别和肢体语言，也是提升机器人社交能力的重要手段。然而，这些技术在实际应用中仍面临一定的挑战，如情感识别的准确性、用户对机器人情感表达的误解等。因此，在设计过程中，需要进一步研究和优化这些沟通方式，以确保机器人能够提供自然、流畅且符合用户期望的互动体验。

易用性是影响老年人接受和使用SARs的重要因素。研究表明，老年人更倾向于使用那些能够融入他们日常生活、提供便捷支持的机器人。因此，在设计过程中，应注重简化操作流程，提高交互的直观性和自然性。同时，参与式设计方法能够帮助设计师更好地理解老年人的真实需求和使用习惯，从而设计出更符合他们期望的机器人。然而，目前的研究往往集中在短期可用性测试上，缺乏对长期使用情况的评估。因此，未来的研究应更多关注长期使用的用户体验，以确保SARs能够持续地为老年人提供支持。

机器人的功能和能力是设计SARs时必须考虑的核心内容。SARs应具备一定的任务执行能力，如日常生活辅助、健康监测、社交互动等。同时，机器人应能够感知环境变化，并根据用户的当前状态调整其行为。例如，机器人可以通过自然语言处理、面部表情识别和情感分析等技术，更好地理解用户的需求，并提供相应的支持。然而，这些技术的应用也伴随着一定的伦理和隐私风险，如用户可能对机器人产生过度的情感依赖，或者担心数据泄露等问题。因此，在设计过程中，必须充分考虑隐私保护和数据安全，以确保用户能够放心使用这些设备。

社会辅助机器人在家庭医疗环境中的应用，不仅能够提高老年人的生活质量，还能够减轻护理者的负担，提升整体的照护效率。然而，要实现这一目标，还需要进一步的研究和实践。目前，关于SARs的研究主要集中在技术开发和初步测试阶段，缺乏对长期使用效果的系统评估。此外，不同文化背景下的老年人对机器人的接受度和使用方式存在差异，这要求设计者在开发过程中充分考虑这些因素，以确保机器人能够在全球范围内有效应用。

综上所述，设计社会辅助机器人以支持老年人的健康活动，需要综合考虑多个方面，包括外观设计、适应性与个性化、自主性水平、沟通方式、易用性以及功能能力。这些设计要素不仅影响机器人的性能，还直接关系到老年人的接受度和使用体验。未来的研究应更加关注用户的真实需求，推动SARs在家庭医疗环境中的广泛应用，以实现更高效、更人性化的健康支持系统。通过不断优化设计，社会辅助机器人有望成为老年人健康生活的重要组成部分，帮助他们更好地保持独立性和生活质量。