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德国维尔茨堡大学机器人狗辅助医院日常工作

在德国维尔茨堡大学医院皮肤科诊室,一只名为HELIA的机器人狗正接受训练,学习与医护人员进行语言交互。该项目获得了德...
在德国维尔茨堡大学医院皮肤科诊室,一只名为HELIA的机器人狗正接受训练,学习与医护人员进行语言交互。该项目获得了德国联邦教研部180万欧元的资金支持。

HELIA目前行动尚显迟缓,踏着沉重的步伐在走廊中行走时会发出明显声响,每一个动作都依赖遥控指令。然而,当它首次出现在维尔茨堡大学医院(UKW)皮肤科H21/22病区时,这只红身银腿的机器人狗瞬间吸引了所有人的目光:护士、保洁人员、医生、患者及家属纷纷举起手机拍摄,或伸手轻抚HELIA,希望与它互动。

HELIA的全称是“医院日常辅助机器人”。未来三年内,维尔茨堡大学医院将与卡尔斯鲁厄理工学院(KIT)、FZI信息技术研究中心及于利希研究中心(FZJ)共同探索四足机器人在医院环境中的应用潜力与实现方式。

机器人狗的任务规划
HELIA的目标是能够理解护理与医疗授权人员(如护士或医生)的口头指令并执行任务。它计划在查房时随行,协助医护人员减轻负担——例如记录查房内容、核对文档资料,并将信息无缝对接至医院信息系统。

此外,HELIA还可自主采集数据,如拍摄伤口照片、测量生命体征等。项目也规划让其承担导引工作,陪同患者前往预约诊室,通过屏幕显示对话内容,并向患者解释医疗设备的使用方法。

医护人员的积极反响
“当然,这一切的前提是医护人员和患者都同意HELIA参与入院检查与住院陪护流程,”皮肤科主任、皮肤病与过敏学教授Astrid Schmieder表示。她对这只四足机器人充满热情。

这个由卡尔斯鲁厄理工学院机器智能与机器人学教授Arne Rönnau博士以及FZI医学信息学部负责人Christoph Zimmermann共同提出的创意,立刻获得了这位医师兼学者的积极响应。她顺利地向全院同事推广了这一研究项目的理念,所有人都看到了这项未来技术在医疗机构、家庭护理及急救服务中的应用潜力,并为能参与制定相关标准而感到振奋。

基于既往合作的良好基础
为何选择维尔茨堡?Christoph Zimmemann解释说:“我们在之前的HybridVITA项目中合作非常愉快,效率高、成果多,彼此信任且过程愉快。因此我们很高兴能与Astrid Schmieder教授合作,在维尔茨堡共同探索机器狗在医院场景的落地应用。”

他与FZI团队专注于研究如何实现专业人员、机器狗与患者间的自然语言交互,并探索该系统在持续皮肤记录或伤口检查中的辅助能力。

为何选择“机器狗”而非“人形机器人”?
当技术外观过于接近人类时,常会引发使用者的心理不适,这种现象被称为“恐怖谷效应”——机器人越像人却不够逼真,越容易令人感到不安。相比之下,四足机器人明确表现为技术辅助工具,有效避免了这种负面感受。

以语言交互为核心的操作方式
“我们希望开发一套能让医护人员在日常工作中直观感受到辅助价值的系统,”Arne Rönnau教授表示。在卡尔斯鲁厄理工学院工程信息管理研究所,他的团队正研究如何让行走机器人摆脱复杂软件编程的束缚,转而通过自然语言学习任务。医护人员只需向机器人描述需要完成的工作,人工智能便直接将指令转化为可执行程序。

“就像给机器人一份任务说明书,它自行学习并完成任务,”Rönnau解释道。为此,研究团队开发了名为“指令—编程—执行!”的系统,整合了语言处理、机器人技术与人脸识别功能。

扩展机械操作能力
HELIA目前正在接受“上岗培训”,学习识别指令权限。一套语音软件将医护人员的语句转化为代码,使机器狗能执行在科室分配的任务。

“我们正积极探索如何最优地提供协助,”Arne Rönnau说。下一步,HELIA将配备机械臂,以实现开门、补充物资、整理餐品、拍摄伤口等更复杂的操作。

伦理、法律与社会议题
机器人在医院中的应用必然伴随伦理、法律与社会层面的思考。于利希研究中心的Jan-Hendrik Heinrichs教授概括了核心挑战:

“关键在于HELIA系统必须服务于患者利益,且不带来风险。同时,它应减轻医护人员的负担,并确保安全工作环境。通过这种方式,医疗资源可配置到能产生最大医学或护理效益的环节,避免在健康资源使用中引发新的不平等。”

来自瑞士的“机器狗”
在科室首次亮相后,HELIA回到了皮肤科图书馆充电——安静地卧在专属篮筐中。

科室里大家曾兴致勃勃地讨论:该为这只“狗”贴上哪种款式的“眼睛”?是否要给它挂上一个“小桶”?毕竟它不仅体型接近圣伯纳犬,产地也同样来自瑞士。

HELIA由瑞士ANYbotics公司研发,官方型号名为ANYmal。目前全球约有200台ANYmal投入使用,但大多部署在石油平台、风电场、钢铁厂等对人类存在危险的工业场所。医院病区对这类“动物机器人”而言,是一个全新的舞台。

“因为谁也想不到医院里会出现机器狗,我们不得不在入口处设置提示,”Astrid Schmieder教授笑着说:“请注意——这里有一只用于科研的机器狗正在工作!”