【WRC 大咖观点】Yasuhisa Hirata《迈向更智能和包容的社会》

编者按：

2022世界机器人大会主论坛群星璀璨，产、学、研各领域大咖齐聚首，共话巅峰，为机器人未来发展领航。

峰会现场，Yasuhisa Hiratas发表了题为《迈向更智能和包容的社会》的演讲。以下为Yasuhisa Hiratas演讲内容的整理。

非常感谢组委会邀请我参加本次大会，我叫平田泰久，是日本东北大学教授，也是日本“登月型”研发项目的项目经理。今天，我想分享一下我的研究活动，包括“登月型”研发项目。我分享的主题是：通过日本“登月型”和生活实验室项目迈向更智能和包容的社会。

在介绍“登月型”研发项目之前，我想介绍一下我的研究领域。我正在进行若干项研究，如新一代产业机器人、人类/环境自适应多机器人技术、以及生活创意机器人。在这个研究领域，我们正在开发几个辅助机器人系统，比如走路辅助系统、轮椅辅助系统等等。今天，我想主要谈谈生活创新机器人技术。

首先，我想说日本存在的一个问题，那就是老龄化社会和劳动力短缺。在2020年，65岁以上的老年人约占总人口的30%，这是一个人口金字塔。当我1975年出生的时候，这是1975年的人口金字塔、性别金字塔，而这是中国1975年的人口金字塔，这个图也显示了性别比例。但是我们估计2050年，人口是一个倒金字塔，中国也会出现同样的情况，这意味着老龄化社会和劳动力短缺加剧。日本还存在另一个问题——那就是城市化。这是东京的人口聚集情况，例如，东京的人口大约是1400万。但仙台市，我们所在的地方，仙台就在这里。从东京都仙台，需要一个半小时，这意味着城市化。在区域城市间有人口迁移，这里公共交通服务不足。仙台的铁路线路只有6条，而东京的铁路线路有大约85条。公共汽车线路也不连贯，因为仙台坐公共汽车的人减少了。这导致的结果是，很多人都依赖于自驾车，但涉及老年人驾车的安全事故有所上升，越来越多的老年人交还驾驶证。因此，我们认为必须要发展交通基础设施，将老年人和残疾人的活动纳入考量范围。

我们还有另一个问题，预期寿命。在这个图里展示的是日本人预期寿命和健康预期寿命，可以看到，例如，女性的预期寿命在87岁左右，但健康预期寿命只有大约75岁，这里有大约10年的差距。而且日本人年老后如果有行动障碍的话，可能会长期卧床。因此，我们认为需要开发出行辅助技术，并且需要改进出行的动力。关于出行，有很多技术解决方案。对于“人人出行”。我们可以使用自驾车，或者未来的自动驾驶汽车我听到很多人在讨论“MaaS” ——也就是出行即服务。这是“人性化出行”，例如，按需出行、共享出行，所以现在我们可以使用共享单车。这是非常重要的辅助设备，提高人们的出行率。其中，出行辅助机器人也很重要，而很多研究人员或公司都在开发个人出行工具，如走路辅助机器人、转移支持机器人等等。而最近我们也在讨论“物流运输”，很多公司开始使用无人机系统，优化最后一英里的运输。另一个可能性是 “出行实现价值”。因此，虚拟现实、混合现实和增强现实是非常重要的议题。身体的移动性降低了，但人们获得的价值和体验提高了，对于提高出行质量和实现再出行。我们提出的一个出行概念 意思是机器人为出行赋能，这包括重新获得出行的能力，让人们恢复出行，通过化身进行虚拟出行，还有远程出行监控。我们已经开发了几个辅助设备，通过使用这个辅助设备，我们可以改善人类的出行，这就是“重新获得出行能力”。我们也可以用这种技术提供出行康复，这也很重要。

今天我想介绍一下通过化身进行虚拟出行，这是改善出行的一个有趣且重要的功能。远程出行监控则是另一个重要功能。因为我们可以远程看医生或者家人，可以实时看到老年或残疾家庭成员的活动，如果发生了严重事故而家人外出了，信息发送给医生或家人，这样我们就可以帮助老年人或残疾人。不过在解释机器化身平台之前，我想介绍一下平台模式，室内训练器不仅要有能给病人载入计算计程序的功能，而且还要鼓励病人训练。这是一个自行车轮椅，通过踏板人们可以在任何地方移动出行，但在这种情况下，我们使用带电池系统的自行车轮椅，在这种情况下我们把这个系统连接到互联网上，这是一个谷歌街景，然后通过踩踏板，人们可以在虚拟环境中自由移动，这是一个非常有趣的系统。那么我们出口这个系统到养老机构，很多老年人都在尝试使用这个系统，可以看到这80多岁的老人还有这90多岁的老人，她戴着头盔式显示器，她非常喜欢这个虚拟旅行。那么用户在熟悉的环境中移动，包括通过谷歌街景在家门口虚拟移动。因此用户的情绪得到愉悦，这是因为用户想要给看护人解释熟悉的环境，这也给研究人员非常好的体验。我们希望开发更多类似的系统。

接下来，我想通过分享一下我们的化身虚拟出行。在这个系统中，用户实际上通过跑步机或自行车轮椅、自行走路或踩踏板，用户可以通过头盔式显示器看到或听到外部环境中的图像和声音，而头盔式显示器连接着360度全方位摄像机。这个相机连接到化身系统，通过操作化身系统并使用自行轮椅和助行架，并使用自行轮椅和走步机，人们也能通过这种虚拟系统到户外出行，通过使用这个系统用户可以知道，他或她能走多远的路。例如，用户可以测试 他或她是否能走到一个特定的商店，然后回去；以及他或她是否能，在真实环境中通过这些机器设备，在绿灯很短时间的情况下穿过街道。经过测试之后，用户会获得信心，他们以后可以自行出门。所以在这项研究中，我们相信很重要的是支持用户去相信，他们能做到，他们可以走路。

最后，我想分享一下视力受损人群的运动支持系统。在这个系统中，我们考虑使用无人机系统和人类触觉装置协同，帮助视觉受损的跑步运动员，无人机系统在跟踪运动员的位置，而触觉装置。触觉装置包括，几个振动马达，通过使用触觉装置，可以给运动员传达他想要的方向。因此，我们可以作为运动引导。这是一段视频，通过反馈人类可以直接跑动。所有的球员都蒙上了眼睛，这样他们就看不到任何东西了。因此如果我们不使用任何反馈系统，那人类就不能直接这样跑动，所以在一般情况下，支持伙伴抓紧球员并利用绳子引导球员。但在这种情况下，球员和支持者之间的同步非常重要。但是如果不使用此同步支持，球员可以通过像这样的触觉设备，自己直接跑动。所以最近，包括我在内很多公司或很多研究人员都开发了一些机器人系统，有可穿戴的支持系统、转移支持系统、沐浴支持系统等等。但在这个系统中，功能非常有限，利用的情况是有限的。因此，举例来说，如果我们考虑这种坐标系，在很多情况下所以机器人只能在有限的地方使用。所以现有的护理和康复机器人就有用武之地了。有时我们把重点放在减少照护者的负担上，因此这意味着我们可能会对被照护者提供过度支持，所以在本质上很多研究集中在先进的康复机器人上。在这种情况下，我们可以考虑利用被照护者的残存能力支持和心理支持，但这种先进的康复机器人只在医院使用，使用空间还是有限。所以在我们的新项目中，我们要考虑的是普适性的协作机器人。机器人应该应用于各种地方，这样很多人就可以利用任何类型的机器人系统，也就是按需机器人或共享机器人、协作机器人。所以我们想把重点放在支持上利用被照护者的残存能力，我们想提高用户的积极性和心理素质。所以从这个角度来看，我们研究了“登月型”研发项目，所以在这个“登月型”研发项目上，我们应该考虑到2050年前的社会愿景，所以这纳入了我们的愿景里。

人工智能机器人将作为人类社会基础设施的一部分，在许多地方使用，如商业设施、文化设施、观光点、疗养院、医院等，而人工智能机器人可根据它们的使用地点和使用者的状况，提供适当的支持和服务，所以我们建议，我们提出开发可适应的人工智能机器人，可以真正改变机器人的形状和形式。虽然机器人形状可能会发生变化，但人工智能机器人提供的支持和服务，将伴随人们从童年到老年的一生。因此我们想提高人类的自我效能，因此我们认为这种，我们把这种社会愿景称为更智能、更包容的社会未来的愿景，这很重要。但是我们应该和用户，比如照护者或被照护者合作，所以，我们启动了一个新的项目，生活实验室项目，日本组建了一个卫生、劳动和福利部。这个项目旨在促进护理机器人的发展，以护理领域的需求为基础，通过再造实际生活空间来实现这一目标。在日本有八个生活实验室，我们就是其中的一个这个生活实验室，位于日本东北大学——就是我所在的大学。这是位于我们大学的的青叶山生活实验室，这个实验室内有一个环境模拟的是一个疗养院和住所，空间面积大约250平方米，配备了测量仪器和护理机器人。这些对于护理机器人的发展必不可少。你可以看到，这里有好几个机器人系统。我们还开发了这间生活实验室的模拟系统，通过这个生活实验室，我们可以协调处理一些问题。例如 在疗养院里一些人可以由一个独立型机器人协助照顾，而其他人则不行，所以机器人以及传感器应广泛应用于生活无法自理者的方方面面。但是只用一个独立型机器人去满足不同程度的生活无法自理者的需求还是很难。因此可以根据接受照顾者的个人具体情况，综合使用多个机器人和传感器。

另外一个问题是，绝大多数的照护者缺乏有关先进技术的深入知识也不愿使用这些先进技术。所以我们的应用界面应该非常简单，比如智能语音助手 还有IFTTT应有。所以我们想提前验证，机器人和传感器是否可以在疗养院的护理设施和家庭内使用。所以对于这种问题，首先，我们想开发一个生活实验室模拟器，通过使用机器人操作系统。我们将开发这类模拟器在这个虚拟环境中，我们建立了类似的机器人系统和传感器等。然后基于这个环境，配备了机器人。整个系统正在运行之中，这样我们就可以检查机器人系统的其他部分。同时可以检查多个机器人系统的运行。所以在这种情况下，利用视觉系统，机器人可以探测到茶杯、椅子 、沙发等等。我们可以考虑诸如此类的动作引导系统 、动作规划系统等。根据虚拟环境，我们想开发应用于相同尺寸的机器人之间的核心协作系统。因此，我们还开发了CARE系统，即多个人工智能机器人合作的结果。在这种情况下，我们可以在真实环境中进行探测，视觉系统可以探测到一些物体或者运动。实际上，机器人是基于人类的位置而移动的。通过模拟环境和真实环境的结合，我们希望开发更复杂和易控制的机器人系统。

最后，我总结一下今天的演讲。在今天的演讲中，我们希望重点关注老年人或残疾人的行动问题。所以 在“登月型”研发项目中，我们想开发这种机器人系统，这是多个机器人系统。所以我们特别希望关注可适应的人工智能机器人。当然，我们希望提升人类的自我效能，在这种情况下，我们想开发一款人机协同进化的人工智能。而实施的渠道也很重要，所以通过这个“登月型”研发项目，我想要开发一款出色的机器人系统，改善很多人的行动能力。

谢谢大家！

——Yasuhisa Hirata