老人护理机器人帮助人们坐下和站立，防止他们跌倒。

为了解决老年护理挑战，麻省理工学院的工程师团队正在寻求机器人技术的帮助。他们已经建造并测试了老年人身体辅助机器人，或称E-BAR，这是一种移动机器人，旨在在老年人活动于家庭中时提供身体支持，防止他们摔倒。

E-BAR充当一组机械手把，从后面跟随一个人。用户可以独立行走或依靠机器人的手臂获得支持。机器人能够支持一个人的全部重量，并以自然的轨迹将其从坐着抬起到站立，反之亦然。如果他们开始摔倒，机器人的手臂可以迅速充气侧气囊来支持他们。

通过他们的设计，研究人员希望能够预防摔倒，而今天摔倒是65岁及以上成年人受伤的主要原因。

“许多老年人低估了摔倒的风险，拒绝使用笨重的助行器，而其他人则高估了风险，可能不愿意锻炼，导致活动能力下降，”麻省理工学院工程学讲席教授哈里·阿萨达说。“我们的设计理念是为平衡能力受损的老年人提供机械手把，以稳定他们的身体。手把可以到达任何地方，并在他们需要时随时提供支持。”

在目前的版本中，机器人通过遥控操作。在未来的版本中，团队计划自动化更多机器人的功能，使其能够自主跟随和身体上帮助用户。研究人员还在努力简化设备，使其在小空间中更纤细、更易于机动。

“我认为老年护理是下一个伟大的挑战，”E-BAR设计师兼麻省理工学院机械工程系研究生罗伯托·博利说。“所有的人口趋势都指向护理人员短缺，老年人数量过剩，以及老年人希望在熟悉的环境中安享晚年的强烈愿望。我们将其视为美国尚未开发的边界，但同时也是机器人学内在上有趣的挑战。”

博利和阿萨达将在本月底的IEEE机器人与自动化会议（ICRA）上提交一篇详细介绍E-BAR设计的论文。

家庭支持

阿萨达在麻省理工学院的团队开发出各种技术和机器人辅助设备来帮助老年人。近年来，其他团队开发了跌倒预测算法，设计了机器人和自动化设备，包括机器人步行器、可穿戴自充气气囊和可固定个人且随他们行走的机器人框架。

在设计E-BAR时，阿萨达和博利的目标是创造一个本质上执行三项任务的机器人：提供身体支持，防止摔倒，以及安全且不干扰地与人运动。此外，他们希望消除任何束缚，以给予用户更多的独立性和活动能力。

“老年人通常不喜欢穿戴束缚或辅助设备，”博利说。“E-BAR结构的构想是，它提供身体重量支持，行走时的主动援助，以及摔倒时的接住，同时在前方完全不受阻碍。你随时可以轻松离开。”

该团队致力于设计一种专门为在家中安养老年人或帮助护理设施的机器人。根据他们与老年人及其护理人员的访谈，他们提出了几个设计要求，包括机器人必须能够通过家里的门，允许用户进行全幅度的步伐，并支持他们的全部重量以帮助平衡、姿势以及从坐到站的过渡。

该机器人由一个重达220磅的底座构成，其尺寸和结构经过优化，以支持一个常人的重量而不翻倒或滑动。底座下方是一组全向轮，允许机器人在无需转动的情况下向任何方向移动。（想象一下汽车的轮子移动，滑进两辆车之间的空间，而不需要平行停车。）

从机器人的底座延伸出一个由18根相互连接的杆或连杆组成的关节结构，能够像可折叠的起重机一样重新配置，将一个人从坐位提升到站立位置，反之亦然。两只手臂呈U形伸出机器人，用户可以在其之间站立并倚靠，如果他们需要额外支持。最后，机器人的每只手臂内嵌有由柔软且可抓握的材料制成的气囊，能够瞬时充气以接住摔倒的人，而不会造成碰撞时的淤伤。研究人员认为，E-BAR是第一款能够在没有穿戴设备或使用任何束缚的情况下接住摔倒人的机器人。

他们在实验室中对一位自愿使用机器人进行各种家务场景的老年人进行了测试。研究小组发现，E-BAR可以在个人弯下身去地上捡东西和伸手去拿架子上的物体的过程中积极支持他们——这些任务在保持平衡的同时完成可能是具有挑战性的。机器人还能够将其从浴缸的边缘抬起，模拟从浴缸中退出的任务。

博利设想E-BAR这样的设计非常适合那些仍然具备一定肌肉力量但在日常生活中需要辅助设备的老年人使用。

“看到该技术在实际场景中的应用真是令人兴奋，”博利说。

在他们当前的论文中，研究人员没有在E-BAR的气囊系统中集成任何跌倒预测功能。但阿萨达实验室的另一个项目，由研究生艾米丽·卡米恩斯基领导，专注于开发机器学习算法，以根据用户的实时跌倒风险水平控制新机器人。

除了E-BAR，阿萨达认为他实验室中的不同技术为处于生活或活动特定阶段的人们提供了不同级别的辅助。

“老年护理条件可能每几周或几个月就会改变，”阿萨达说。“我们希望在一个人随着年龄的增长而变化的残疾或活动能力上提供持续和无缝的支持。”

这项工作部分得到了国家机器人倡议和国家科学基金会的支持。