健康

エルダーケアロボットは、人々が座って立っているのを助け、彼らが落ちたら彼らを捕まえます

米国の人口はこれまでよりも古いです。今日、同国の年齢の中央値は38.9であり、これは1980年よりも10年近く年上です。そして、65歳以上の成人の数は、2050年までに5800万から8200万人に膨らむと予想されます。介護労働者の不足、医療費の上昇、家族構造の進化の中で、高齢者のケアの課題はますます緊急の社会問題です。 ElderCare Challengeに対処するために、MITエンジニアのチームはロボット工学を探しています。彼らは、高齢者を物理的にサポートし、家を動き回るときに落ちないように設計されたモバイルロボットである高齢の身体支援ロボット、またはE-Barを構築してテストしました。 E-Barは、後ろから人を追いかけるロボットハンドルバーのセットとして機能します。ユーザーは独立して歩いたり、サポートのためにロボットの腕に寄りかかったりできます。ロボットはその人の全重量をサポートし、座ってから立ってから持ち上げます。また、その逆もまた同様です。そして、ロボットの腕は、それらが落ち始めた場合、サイドエアバッグを急速に膨らませることでそれらを可能にします。 彼らのデザインにより、研究者は転倒を防ぐことを望んでいます。これは今日、65歳以上の大人の負傷の主な原因です。 「多くの高齢者は転倒のリスクを過小評価し、扱いにくい身体援助の使用を拒否しますが、それは面倒ですが、他の人はリスクを過大評価し、運動しない可能性があり、モビリティの低下につながります」 「私たちのデザインコンセプトは、身体を安定させるためのロボットハンドルバーとのバランス障害を持つ高齢者を提供することです。ハンドルバーはどこにでも行き、いつでも必要なときはいつでもサポートを提供します。」 現在のバージョンでは、ロボットはリモートコントロールを介して操作されます。将来の反復では、チームはボットの機能の多くを自動化し、ユーザーを自律的にフォローし、物理的に支援できるようにします。また、研究者は、デバイスの合理化に取り組んでおり、小さなスペースでよりスリムで操作可能にします。 「ElderCareは次の大きな挑戦だと思います」と、MIT機械工学部の大学院生であるE-BarデザイナーのRoberto Bolliは言います。 「すべての人口統計の傾向は、介護者の不足、高齢者の余剰、高齢者が老化することを強く望んでいることを示しています。私たちはそれをアメリカの未開拓のフロンティアであると考えていますが、ロボット工学にとって本質的に興味深い挑戦でもあります。」 BolliとAsadaは、今月後半にRobotics and Automation（ICRA）に関するIEEE会議（ICRA）でE-Barの設計を詳述する論文を提示します。 ホームサポート MITのAsadaのグループは、高齢者を支援するためにさまざまな技術とロボット補佐官を開発しています。近年、他の人は、ロボットウォーカー、ウェアラブル、自己膨張エアバッグ、ハーネスで人を固定し、歩きながら一緒に移動するロボットウォーカー、自己膨張エアバッグ、ロボットフレームなど、秋予測アルゴリズム、設計されたロボット、自動デバイスを開発しました。 E-Barの設計において、AsadaとBolliは、本質的に3つのタスクを実行するロボットを目指しました。物理的なサポートを提供し、転倒を防ぎ、安全かつ控えめに人と動いています。さらに、彼らはどんなハーネスでも廃止し、ユーザーに独立性とモビリティを増やすように見えました。 「高齢者は圧倒的にハーネスや補助装置を着用するのが好きではありません」とボリは言います。 「E-Bar構造の背後にあるアイデアは、体重のサポート、歩行の積極的な支援を提供し、秋のキャッチを提供しながら、正面に完全に遮られていないことです。いつでも出て行くことができます。」 チームは、自宅で適切に老化したり、ケア施設で支援するためのロボットを設計しようとしました。高齢者とその介護者とのインタビューに基づいて、彼らはロボットがホームドアを介して収まる必要があることを含むいくつかの設計要件を思いつき、ユーザーが完全なストライドを取り、完全な体重をサポートして、バランス、姿勢、座りから立っています。 ロボットは、寸法と構造がチップやスリップせずに平均的な人間の重量をサポートするために最適化された重い220ポンドのベースで構成されています。ベースの下には、必要に応じて、ロボットがピボットせずに任意の方向に移動できるようにする一連の全方向ホイールがあります。 （平行な駐車場なしで、他の2台の車の間のスペースにスライドするようにシフトする車の車輪を想像してください。） ロボットのベースから伸びるのは、18個の相互接続されたバーまたはリンケージで作られた関節のあるボディで、折りたたみ可能なクレーンのように再構成して、座りから立った位置に人を持ち上げることができます。ハンドルバーを持つ2つのアームは、ロボットからU字型で伸びています。これは、追加のサポートが必要な場合は、その間に立ち、それに反対することができます。最後に、ロボットの各腕には、衝撃に打撃を与えることなく、倒れた場合に即座に膨らませるために即座に膨らませることができる柔らかくて滑りやすい素材で作られたエアバッグが埋め込まれています。研究者は、e-barは、ウェアラブルなデバイスやハーネスの使用なしに転倒者を捕まえることができる最初のロボットであると考えています。 彼らは、さまざまな家庭用シナリオでロボットを使用することを志願した高齢者とラボのロボットをテストしました。チームは、E-Barが地面から何かを拾い上げ、棚から離れたオブジェクトに到達するために伸びるために曲がっているときに、積極的に人をサポートできることを発見しました。ロボットはまた、浴槽の唇を唇の上に持ち上げて、浴槽から出るタスクをシミュレートすることができました。 Bolliは、e-barのようなデザインは、まだ中程度の筋肉の強さを持っているが、日常生活の活動に支援装置が必要な高齢者による家での使用に理想的だと考えています。 「実際のシナリオで使用されているテクノロジーを見るのは本当にエキサイティングです」とボリは言います。 現在の論文では、研究者はE-Barのエアバッグシステムに転倒能力を組み込んでいませんでした。しかし、大学院生のEmily Kamienskiが率いるAsadaの研究室の別のプロジェクトは、ユーザーのリアルタイムの転倒リスクレベルに応じて新しいロボットを制御するために機械学習を備えたアルゴリズムの開発に焦点を当てています。 e-barと並んで、Asadaは、彼の研究室でさまざまな技術が、人生やモビリティの特定の段階で人々にさまざまなレベルの支援を提供していると考えています。 「エルダーケアの状況は、数週間または数ヶ月ごとに変化する可能性があります」とアサダは言います。 「私たちは、人の障害やモビリティの年齢とともに変化するため、継続的かつシームレスなサポートを提供したいと考えています。」 この作業は、一部には、国立ロボット工学イニシアチブと国立科学財団によってサポートされていました。 #エルダーケアロボットは人々が座って立っているのを助け彼らが落ちたら彼らを捕まえます