雷鋒網(wǎng)AI科技評(píng)論按：ICRA 全稱(chēng)為“IEEE International Conference on Robotics and Automation”（機(jī)器人與自動(dòng)化會(huì)議），是機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域最有影響力的國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議之一。ICRA 2017 于 5 月 29 日至 6月 3 日舉行，雷鋒網(wǎng) AI 科技評(píng)論從新加坡帶來(lái)一線(xiàn)報(bào)道。

Ayanna Howard是佐治亞理工大學(xué)電氣與計(jì)算機(jī)學(xué)院的機(jī)器人學(xué)教授。Ayanna Howard教授主要研究的方向是將人類(lèi)化的智能、人類(lèi)的認(rèn)知過(guò)程和能力集成到自動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)中。2003年，她當(dāng)選MIT評(píng)選的“35歲以下創(chuàng)新者top100”，并在2004年登上了《時(shí)代》雜志進(jìn)行了名為“機(jī)器的崛起”的專(zhuān)題訪(fǎng)談。她分別在2002、2003、2004年獲得NASA頒發(fā)的機(jī)器人安全導(dǎo)航任務(wù)榮譽(yù)獎(jiǎng)、路徑規(guī)劃圖形用戶(hù)界面空間成就獎(jiǎng)、空間應(yīng)用模糊邏輯引擎空間成就獎(jiǎng)，還在2005年獲得IEEE頒發(fā)的機(jī)器人與自動(dòng)化青年成就獎(jiǎng)。

此次演講中，Ayanna Howard教授介紹了她在智能康復(fù)機(jī)器人方面的研究成果。雷鋒網(wǎng) AI 評(píng)論原文翻譯整理。

Ayanna Howard教授：

我給大家介紹一下我的研究。殘疾在女性看來(lái)是一種不幸。所以當(dāng)我們聽(tīng)到類(lèi)似殘疾的事情的時(shí)候，傳統(tǒng)上會(huì)認(rèn)為是受某種傷害，腦性麻痹、車(chē)禍、或者中風(fēng)等等。

但是其實(shí)，殘疾本來(lái)只是指正常的功能有所變化，關(guān)鍵詞是“正?！薄Ｈ绻悻F(xiàn)在30歲，職業(yè)打網(wǎng)友，但是過(guò)了一陣子以后，你的身體出問(wèn)題了，手肘、膝蓋、腳踝需要人工骨骼來(lái)修復(fù)，那你也就殘疾啦。

殘疾康復(fù)市場(chǎng)很大，而且能幫到你自己

所以說(shuō)起殘疾的話(huà)，如果你活到很高的歲數(shù)，你也會(huì)有殘疾。實(shí)際上有統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，對(duì)于一個(gè)預(yù)期壽命70歲以上的國(guó)家，每個(gè)人一生中平均有8年是殘疾的。所以當(dāng)你考慮為殘疾人服務(wù)的技術(shù)和機(jī)器人的時(shí)候，其實(shí)這些技術(shù)也就是開(kāi)發(fā)給你自己的。從這個(gè)角度說(shuō)，我們需要自私一點(diǎn)，因?yàn)樽约旱奈磥?lái)就是這樣的。

我們來(lái)看看自閉癥兒童的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，我研究的就是這個(gè)方面，現(xiàn)在全世界有超過(guò)一億五千萬(wàn)的小孩有這種殘疾，而我們覺(jué)得這個(gè)數(shù)據(jù)還沒(méi)有反應(yīng)全部的情況，因?yàn)橛行﹪?guó)家沒(méi)有給出它們的數(shù)據(jù)來(lái)。根據(jù)我這里的數(shù)據(jù)，美國(guó)兒童的理療康復(fù)行業(yè)產(chǎn)值全部算起來(lái)有16億美元，這還沒(méi)有包含醫(yī)療和衛(wèi)生保健，不是全部的數(shù)據(jù)。那么機(jī)器人就有潛力在這其中產(chǎn)生影響。

我選擇研究這個(gè)領(lǐng)域，選擇研究殘疾的小孩，選擇研究有腦性麻痹的小孩。實(shí)際上，美國(guó)每323個(gè)小孩里就有一個(gè)。你考慮一下統(tǒng)計(jì)學(xué)上的意義的話(huà)，這代表著我們這間會(huì)議廳里就可能至少有10個(gè)人有腦性麻痹；如果說(shuō)自閉癥的話(huà)，美國(guó)的數(shù)據(jù)是每68個(gè)小孩里就有一個(gè)，就是說(shuō)如果這里坐的都是小孩的話(huà)，每一排里就會(huì)有一兩個(gè)小孩有自閉癥。

所以這個(gè)數(shù)字很大，我們有很多事情可以做。這些康復(fù)治療可以起到的作用，其實(shí)是引導(dǎo)小孩達(dá)到發(fā)育中的那些關(guān)鍵點(diǎn)。這樣當(dāng)他們長(zhǎng)大成人了、坐在這里做聽(tīng)眾的時(shí)候，他們也作為公民真的有能力、有技能水平，可以養(yǎng)活自己、可以交稅，等等。所以理療康復(fù)真正的目標(biāo)就是通過(guò)康復(fù)過(guò)程引導(dǎo)小孩成長(zhǎng)。

給兒童設(shè)計(jì)物理康復(fù)機(jī)器人系統(tǒng)

一個(gè)典型的小兒診所就像玩具屋一樣，因?yàn)樾『⒕褪切『?，即便大腦有殘疾，但是小孩就是會(huì)做小孩該做的事情，喜歡快樂(lè)，想要玩、想要被夸獎(jiǎng)、想要探索。所以小孩是很喜歡去小兒診所的，這里有玩具、有各種能跟他們互動(dòng)的東西。這也就是我們想要做的事情，我們?cè)O(shè)計(jì)機(jī)器人，同時(shí)思考這個(gè)問(wèn)題：如何在小孩家里像人類(lèi)治療師在的時(shí)候一樣地創(chuàng)造出一個(gè)小孩熟悉的、舒適的情境。

這其中有幾個(gè)挑戰(zhàn)，他們要接觸的機(jī)器人都是小事，你不需要告訴小孩或者你的客戶(hù)說(shuō)，“機(jī)器人會(huì)很好的工作的，它們很好玩”，不我們不需要考慮這個(gè)。小孩天生地就對(duì)機(jī)器人感興趣，即便是大腦有問(wèn)題的小孩，機(jī)器人就是對(duì)小孩有這樣神奇的吸引力，我們不需要在這方面強(qiáng)行做什么東西。所以想賣(mài)機(jī)器人很簡(jiǎn)單，它們并不是賣(mài)給小孩的父母和治療師的。所以賣(mài)機(jī)器人不是困難，真正的困難是來(lái)自于這些小孩自己的。

如果一個(gè)小孩有運(yùn)動(dòng)異常癥狀的話(huà)，很多事情都會(huì)變得不一樣。當(dāng)我剛接觸這個(gè)方向的時(shí)候，我先去了醫(yī)院，在密封房間觀察了一些診斷為腦性麻痹的小孩。我說(shuō)我知道，這是一種運(yùn)動(dòng)失常，意思是小孩的運(yùn)動(dòng)機(jī)能很低下。然后等到小孩進(jìn)來(lái)，他看起來(lái)一點(diǎn)也不瘦，挺正常的，我說(shuō)我沒(méi)搞懂。他們說(shuō)要找更核心的特征。所以等到我看懂了，小孩的動(dòng)作確實(shí)不太自然。我就以為我知道運(yùn)動(dòng)異常是什么樣了。 

然后另一個(gè)兒童進(jìn)來(lái)了，坐著輪椅，運(yùn)動(dòng)和抓拿東西的時(shí)候非常不情愿的樣子。但是他跟前面的小孩一樣都是腦性麻痹。所以當(dāng)我們看這件事的時(shí)候，只是按照一種標(biāo)簽來(lái)設(shè)計(jì)一個(gè)機(jī)器人系統(tǒng)，我其實(shí)得考慮如何為每一個(gè)不同的小孩開(kāi)發(fā)能夠適應(yīng)他們特點(diǎn)的技術(shù)。但是我那時(shí)候沒(méi)有這樣一張表寫(xiě)著不同小孩的特點(diǎn)，我只有一個(gè)他們的分類(lèi)是“腦性麻痹”。

另一件事是，小孩不是很擅長(zhǎng)保持注意力。所以幼兒園和康復(fù)醫(yī)生創(chuàng)造了這種讓人興奮的環(huán)境，是因?yàn)樾『⒒谒麄儗W(xué)習(xí)的方式，讓他們做上下文理解的效果更好，就是他們想要弄懂身邊的環(huán)境是怎么回事，我本來(lái)看著一個(gè)東西，然后有人提醒了我一下，我就去看另一個(gè)東西。這種設(shè)計(jì)的理念就可以讓小孩的大腦自己進(jìn)行學(xué)習(xí)。

所以臺(tái)下的各位聽(tīng)講、做記錄，是后天學(xué)會(huì)的技能，小孩的天性不是這樣的。所以我要考慮如何設(shè)計(jì)一個(gè)系統(tǒng)能知道小孩的狀態(tài)，什么時(shí)候該引導(dǎo)小孩、什么時(shí)候讓小孩自己發(fā)揮。我得想辦法了解這些。因?yàn)橐粋€(gè)人類(lèi)治療師非常擅于做這些，他們知道應(yīng)該什么時(shí)候換一個(gè)游戲，他們對(duì)整個(gè)狀況有很好的理解。那我們?cè)O(shè)計(jì)的機(jī)器人系統(tǒng)也要能做到才行。

這就是一個(gè)不小的挑戰(zhàn)。我們要怎么樣做一個(gè)小孩適應(yīng)的氛圍，里面要有治療工具，而且還要把它布置在家庭環(huán)境中。我們想到的辦法是，把小孩和治療師之間的互動(dòng)帶到家庭環(huán)境中需要給它建一個(gè)模型。我們要觀察他們的互動(dòng)、觀察引導(dǎo)過(guò)程，要弄懂所有需要的東西。

所以當(dāng)我們坐下來(lái)觀察的時(shí)候并不會(huì)覺(jué)得很容易，我們要把這些知識(shí)灌輸?shù)诫娔X的大腦里去。為了嘗試解決這個(gè)問(wèn)題，為了處理小孩的運(yùn)動(dòng)中許許多多的變化、他們的注意力中的許許多多的可能性，我們提出了這樣一個(gè)運(yùn)動(dòng)總體分類(lèi)系統(tǒng)。首先它能對(duì)治療進(jìn)行描述，我們要如何把那些玩具、治療工具和整個(gè)治療環(huán)境搬到任意一個(gè)家庭環(huán)境中去。那么現(xiàn)在的小孩已經(jīng)接觸到了VR、XBox等等電子化的游戲，我們就決定讓這個(gè)互動(dòng)環(huán)境是就可以是小孩跟游戲的互動(dòng)，不管是平面電腦式的游戲還是VR游戲。如果一個(gè)小孩，比如我的小孩運(yùn)動(dòng)機(jī)能有問(wèn)題，我可能沒(méi)辦法讓他握著Xbox的手柄玩，但是他可以用手指去點(diǎn)，或者跺跺腳。

我們有沒(méi)有可能把他們的任何運(yùn)動(dòng)都變成跟游戲互動(dòng)的一部分呢。那我們現(xiàn)在已經(jīng)有了技術(shù)可以做到這個(gè)，下面就需要機(jī)器人來(lái)提供一些引導(dǎo)，就讓人類(lèi)的治療師會(huì)告訴你這么做對(duì)不對(duì)，或者怎么樣做得更好一點(diǎn)。然后小孩跟機(jī)器人交流以后，機(jī)器人就知道要不要換一個(gè)游戲等等。所以我們想做的就是，不管小孩自己的能力是什么，我們的系統(tǒng)都可以適應(yīng)小孩的需求。

那么，首先可以用VR游戲，我們有一個(gè)VR游戲叫超級(jí)泡泡。超級(jí)泡泡基本就是小孩在這樣一個(gè)虛擬世界中，然后會(huì)不停地冒泡泡，小孩就來(lái)碰破這個(gè)泡泡。如果這個(gè)小孩的動(dòng)作幅度比較大，系統(tǒng)能檢測(cè)到這個(gè)狀況，然后把泡泡放在需要夠一下才能碰到的距離；如果小孩的動(dòng)作幅度小，系統(tǒng)檢測(cè)到以后就會(huì)把泡泡放在他們不用大動(dòng)作就能碰到的地方。這樣就達(dá)到了系統(tǒng)可以適配各種狀況小孩的目的。

我們還做了平板電腦上的游戲。這些平板電腦游戲的參與互動(dòng)性很強(qiáng)，如果一個(gè)小孩的運(yùn)動(dòng)能力很有限，那他們只需要很小幅度的動(dòng)作就可以和游戲互動(dòng)。這其中我們就可以用輪流玩、模仿或者小幅度動(dòng)作的玩法，讓他們?cè)诟鞣N這樣的游戲里鍛煉了運(yùn)動(dòng)控制能力。我們有這樣全套的系統(tǒng)。

當(dāng)我們來(lái)到小孩家里的時(shí)候，我們一般都會(huì)帶一組東西去，見(jiàn)到小孩后我們就讓他試試。因?yàn)閷?duì)治療師來(lái)說(shuō)有一個(gè)常識(shí)，就是沒(méi)有什么方法能夠?qū)λ械男『⒍计鹦?，需要有一組工具、一組方法，根據(jù)小孩的需求選取和組合。

給兒童設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)指標(biāo)、取正常值

然后下一個(gè)問(wèn)題就是，治療師需要知道治療是不是起作用了。所以并不是只有游戲化和治療過(guò)程就好了，需要關(guān)注的重點(diǎn)是，如果帶小孩做了一件事、按照慣例做了，小孩自己的癥狀有沒(méi)有得到改善？這樣我們就有一系列的物理指標(biāo)要關(guān)注。如果他們能模仿了，那很好，他們還能做更多的話(huà)，就更好。所以我們就構(gòu)建出了所有這些我們有必要提供的特征，對(duì)于一個(gè)工程師還是挺簡(jiǎn)單的，對(duì)于一個(gè)小孩，我們把系統(tǒng)打開(kāi)，小孩出現(xiàn)在鏡頭里，我們就可以分析運(yùn)動(dòng)距離、速度模式，這就能做出來(lái)了。

所以我們做的第一件事就是做了一個(gè)系統(tǒng)，有可以適應(yīng)大多數(shù)人的一個(gè)固定攝像頭和一組音箱，然后我們測(cè)量了這些基本的客觀指標(biāo)，比如運(yùn)動(dòng)范圍、偏離理想路徑的多少，然后用系統(tǒng)把不同小孩的數(shù)據(jù)進(jìn)行跟蹤對(duì)比，計(jì)算一個(gè)準(zhǔn)確度出來(lái)。

這個(gè)效果非常好！可以出很棒的論文。就像這樣，通過(guò)我們這個(gè)系統(tǒng)，你只要跟著動(dòng)一動(dòng)，我們就可以用低成本的傳感器對(duì)這些指標(biāo)做出很高精度的測(cè)量。然后我們把這么棒的結(jié)果拿給治療師看，但他們說(shuō)，我有了這個(gè)結(jié)果也什么都做不了啊。這樣單獨(dú)的結(jié)果他們沒(méi)法用，他們關(guān)鍵還需要一個(gè)基準(zhǔn)線(xiàn)。

所以回想一下當(dāng)你小的時(shí)候去看醫(yī)生，或者你帶著你的小孩去看醫(yī)生的時(shí)候，醫(yī)生給你測(cè)了身高體重以后，拿出一張表來(lái)指給你“你家小孩的身高體重在這兒”。臨床醫(yī)生要做的也是這樣的事情，他們喜歡而且確實(shí)需要一個(gè)基準(zhǔn)線(xiàn)，他們知道小孩的數(shù)據(jù)以后，還需要知道小孩的數(shù)據(jù)離正常水平差了多遠(yuǎn)；“我不是真的在乎小孩胳膊伸出去以后角度是不是45度，但是我想知道這個(gè)值和正常差多遠(yuǎn)”。標(biāo)準(zhǔn)值就是來(lái)自于正常的小孩的。

那我們就說(shuō)，行啊，我們已經(jīng)有了測(cè)這些指標(biāo)的方法了，那我們要怎么取正常值呢。我們已經(jīng)知道它不會(huì)劇烈改變了，那我們能不能設(shè)計(jì)一個(gè)機(jī)器人系統(tǒng)，里面有一個(gè)運(yùn)動(dòng)模型，它能帶著小孩運(yùn)動(dòng)，做出動(dòng)作讓小孩模仿，就得到了運(yùn)動(dòng)特征，那我們就有一個(gè)理想的可以驗(yàn)證是不是正常值的方案了。那這就是我們的正常值了，我們就都準(zhǔn)備好了。當(dāng)我們做這方面的測(cè)量的時(shí)候，測(cè)量對(duì)象一般都是成年人，然后我們?nèi)y(cè)正常的青少年，再去測(cè)正常的小孩和有殘疾的小孩。對(duì)于成年人，一下子就做好了，我們拿來(lái)這個(gè)系統(tǒng)，大家都是成年人，我們拿來(lái)泡泡游戲，成年人來(lái)玩，機(jī)器人帶著他們玩，然后對(duì)比一下結(jié)果，我們就拿到了不錯(cuò)的結(jié)果，在我們關(guān)心的幾個(gè)指標(biāo)上都是統(tǒng)計(jì)顯著的，只有一個(gè)不明顯。對(duì)這個(gè)結(jié)果我們還挺滿(mǎn)意的。

那么我們就拿正常的小孩試試吧，不過(guò)你猜怎么著，小孩就沒(méi)這么聽(tīng)話(huà)了。成年人很守規(guī)矩，如果你跟他們講我需要一個(gè)做示范的，示范的時(shí)候要基于一個(gè)90度角，成年人做這個(gè)基本沒(méi)問(wèn)題，青少年也沒(méi)問(wèn)題。但是正常的小孩，他們就不會(huì)聽(tīng)你的，他們會(huì)自己怎么舒服怎么來(lái)。這時(shí)候我們沒(méi)辦法跟他們說(shuō)“不對(duì)，你做錯(cuò)了”，因?yàn)檫@就是他們的正常舉止。所以我們遇到了這樣小孩，在玩需要?jiǎng)邮值挠螒虻臅r(shí)候，攝像頭會(huì)追蹤他的手，那這樣的動(dòng)作就有點(diǎn)犯規(guī)了，系統(tǒng)里分析出的信息就是這樣的。

隨著我們的研發(fā)越來(lái)越深入，不規(guī)范的數(shù)據(jù)越來(lái)越多，我們要想辦法建立一個(gè)系統(tǒng)來(lái)自動(dòng)處理。我們也確實(shí)這樣做了，還很驚訝地發(fā)現(xiàn)，根據(jù)這個(gè)模型，來(lái)自于正常小孩的標(biāo)準(zhǔn)值也很不錯(cuò)。我們用這樣的方法，把小孩建模成機(jī)器人，用到小孩的胳膊長(zhǎng)度、姿態(tài)、運(yùn)動(dòng)模式，我們就有了一個(gè)更大的數(shù)據(jù)庫(kù)可以用來(lái)做比較，效果也很好。

驗(yàn)證正常值，看看機(jī)器人的作用

那么接下來(lái)呢？就是想辦法去用了，看看能不能在系統(tǒng)里發(fā)揮出數(shù)據(jù)的作用。我們就做了一次嘗試，找了一群小孩，用他們建立起一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)值；然后找了一群有腦性麻痹的小孩，看看經(jīng)過(guò)我們8周的治療課程以后能不能提高他們的表現(xiàn)。

在一開(kāi)始的時(shí)候我們就看到了正常值里面有一些偏差，我們畫(huà)了這樣一張表，把幾個(gè)小孩的數(shù)據(jù)填進(jìn)去，發(fā)現(xiàn)有一個(gè)是偏移正常值的。然后我們四周后又來(lái)了一趟，能夠確定這些參數(shù)就是不一樣，然后我們繼續(xù)往后做，還是一樣。我們就有三個(gè)小孩和正常值做對(duì)比。

然后我們就可以用我們的系統(tǒng)記錄分析他們玩VR游戲時(shí)候的表現(xiàn)，我們不僅能測(cè)量出他們的運(yùn)動(dòng)指標(biāo)、和正常值數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)比，而且還能進(jìn)行提高。這些數(shù)據(jù)是有腦性麻痹但不嚴(yán)重的小孩的，不過(guò)這已經(jīng)能說(shuō)明我們的這種技術(shù)可以起到作用。

其中有一件事，就是一個(gè)游戲玩8周，其實(shí)是挺長(zhǎng)一段時(shí)間了，孩子們跟我們講了。當(dāng)我們做完了實(shí)驗(yàn)，后來(lái)做回訪(fǎng)的時(shí)候，我們問(wèn)他們，你們覺(jué)得喜歡不，他們說(shuō)，還行吧，主要是媽媽讓我們做的，其實(shí)有點(diǎn)無(wú)聊。

所以在這種時(shí)候，機(jī)器人也加入進(jìn)來(lái)就太妙了。機(jī)器人可以給孩子們很多激勵(lì)、給孩子們做教練，可以讓孩子們?cè)诟L(zhǎng)的時(shí)間里對(duì)游戲保持很高的參與度。這種時(shí)候機(jī)器人起到的作用更多是模仿人類(lèi)治療師在類(lèi)似狀況下會(huì)做的事情。機(jī)器人會(huì)觀察小孩，對(duì)游戲中采集的數(shù)據(jù)做出反饋，不管是VR游戲還是恢復(fù)性游戲，然后像人類(lèi)治療師那樣給小孩提供對(duì)應(yīng)的輸入，比如對(duì)于“你可以怎么樣做得更對(duì)一點(diǎn)”，你怎么讓小孩知道他做的不對(duì)，但是你又不能說(shuō)他做錯(cuò)了呢；然后治療師又要怎么告訴小孩他做的很好，讓他一直保持這樣做呢。這些都是人類(lèi)能做得很好的部分，然后我們要想辦法把它們做進(jìn)機(jī)器人平臺(tái)里面去。

說(shuō)到反饋，很多時(shí)候都有點(diǎn)弄混了。做研究的時(shí)候，我們覺(jué)得我們知道語(yǔ)言模型應(yīng)該是什么樣的，然后把它編程給機(jī)器人，就讓它去運(yùn)行。但是孩子們很特別，每個(gè)小孩之前都會(huì)有一些不同。對(duì)成年人可以很詳細(xì)具體地告訴他哪里做的不對(duì)，比如玩游戲的時(shí)候告訴他把胳膊伸直了再抬高、告訴他按某個(gè)固定的速度走路、到哪個(gè)指定的地方去，很聽(tīng)話(huà)很讓人放心。但是對(duì)于小孩，他們需要簡(jiǎn)單一點(diǎn)，他們需要一步步來(lái)，他們需要?jiǎng)e人等等他們。所以人類(lèi)治療師跟小孩互動(dòng)的時(shí)候會(huì)準(zhǔn)備好一系列的指令，給小孩很多的機(jī)會(huì)，然后每次只給小孩說(shuō)一件事，等小孩完成了再說(shuō)下一件，再下一件。就像這樣，臨床醫(yī)生很明白如何一步一步地引導(dǎo)小孩最終把事情做完。

我們也把這個(gè)功能做到了機(jī)器人里，現(xiàn)在我直接給大家展示一下最終我們做到的成果，就不講推導(dǎo)過(guò)程了。我們來(lái)看運(yùn)動(dòng)時(shí)間吧，讓小孩動(dòng)的快一點(diǎn)或者慢一點(diǎn)，然后我們嘗試不同的運(yùn)動(dòng)范圍，然后再試別的。我們把這些所用的時(shí)間加在一起，嘗試幫小孩改善這個(gè)時(shí)間。當(dāng)然了你要能測(cè)這個(gè)時(shí)間，所以我們?cè)O(shè)計(jì)了不同的互動(dòng)，不僅是情感的引導(dǎo)，更要理解。假如我是那個(gè)機(jī)器人，我要引導(dǎo)小孩，然后我看到他好像不開(kāi)心。那他為什么不開(kāi)心呢，背后的原因不重要，我只需要知道當(dāng)前他在做的事情和他當(dāng)前的狀態(tài)不太相符，那我就要換件事情讓他做；假如我看到他現(xiàn)在很開(kāi)心、參與度很高，那我就一直做我現(xiàn)在正在做的事情。所以我不僅要能夠發(fā)現(xiàn)小孩相對(duì)性的情緒變化，我還要追蹤到小孩現(xiàn)在的狀態(tài)，開(kāi)心不開(kāi)心、參與度高不高，甚至生氣。對(duì)所有的這些，機(jī)器人都要能做出對(duì)應(yīng)的反應(yīng)。

所以我們花了很多精力研究典型的小孩，想要弄清什么樣的途徑和做法才能根據(jù)小孩的狀態(tài)適應(yīng)他的行為。跟研究這個(gè)領(lǐng)域的其它人一樣，我們也想到了一個(gè)算法，然后我們就想看看機(jī)器人是不是真的能引導(dǎo)小孩按照我們想要的流程做事情，我們就需要一個(gè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間的案例分析。

如果我們想要小孩按照一種特定的方式去運(yùn)動(dòng)，我們可以用很簡(jiǎn)單的語(yǔ)言“快一點(diǎn)”、“慢一點(diǎn)”，然后用小孩對(duì)這些指令的理解程度和他們的情感來(lái)計(jì)算參與性。我們?cè)O(shè)計(jì)了不同的階段，我們讓他們玩，看看他們想要什么，然后讓機(jī)器人動(dòng)起來(lái)作為小孩的指引，最后看機(jī)器人撤走以后小孩還能不能保持。因?yàn)闄C(jī)器人沒(méi)法跟他們一起去上學(xué)，所以機(jī)器人帶給小孩的進(jìn)步，我們希望這些進(jìn)步能夠保持下來(lái)。

那這就是我們?cè)O(shè)計(jì)的發(fā)展流程的最終的樣子。我們做了測(cè)試，而且也需要和正常值對(duì)比，所以我們也同時(shí)找了典型的小孩和腦性麻痹的小孩。這個(gè)領(lǐng)域還有一個(gè)慣例的做法是，你挑的參與者的年齡要差不多，因?yàn)?2歲的小孩就會(huì)跟6歲或者7歲的小孩表現(xiàn)得不一樣。所以這也是我們這個(gè)領(lǐng)域里研究的時(shí)候遇到的一個(gè)麻煩，我們不能說(shuō)“打開(kāi)門(mén)，讓更多小孩進(jìn)來(lái)吧”這樣的，為了能夠取得正常值的數(shù)據(jù)集，我們需要小孩的性別、年齡都一樣才行，這樣才能比較好地體現(xiàn)出我們所做的事情的價(jià)值。

我們做的結(jié)果是，看典型小孩的成果這邊（左邊），有機(jī)器人的時(shí)候到了這個(gè)正常值，正常值的紅線(xiàn)是按運(yùn)動(dòng)模式的一個(gè)百分比計(jì)算的。然后把機(jī)器人撤走，看看小孩能不能保持這個(gè)表現(xiàn)。對(duì)于一個(gè)典型的小孩，機(jī)器人跟他指導(dǎo)、互動(dòng)、理解以后再撤走，小孩可以保持同等的表現(xiàn)。對(duì)于有腦性麻痹的小孩也有類(lèi)似的結(jié)果。不過(guò)跟典型的小孩不一樣，典型的小孩撤走機(jī)器人前后表現(xiàn)的正常值差不多，但是對(duì)于腦性麻痹的小孩，雖然比一開(kāi)始的時(shí)候要好一點(diǎn)，但是比有機(jī)器人在的時(shí)候還是要明顯差一些的。

所以事后我們問(wèn)這些小孩怎么了、他們當(dāng)時(shí)是什么感覺(jué)，他們說(shuō)，因?yàn)槠鋵?shí)很難，我要很努力才能跟上那個(gè)速度。但這也告訴我們，機(jī)器人能夠讓他們本來(lái)覺(jué)得很難、不舒服的事情變成了一種治療，就像人類(lèi)治療師一直做的那樣。我們也在繼續(xù)試驗(yàn)，看看持續(xù)做多久才能長(zhǎng)期保持機(jī)器人在的時(shí)候的水平。

這時(shí)候回頭來(lái)看我們所做的，我們都深深地相信，不管是不是人形的機(jī)器人，只要能跟小孩互動(dòng)、能理解小孩的需求、然后通過(guò)不管是游戲性的還是情境性的技術(shù)讓小孩參與，就能讓機(jī)器人和小孩互動(dòng)。那么結(jié)果呢，在實(shí)驗(yàn)室之外也取得了很大的影響，這是最讓我感覺(jué)開(kāi)心的部分。一般都是我和我的學(xué)生做這些對(duì)象的測(cè)試，小孩是不會(huì)來(lái)我們實(shí)驗(yàn)室的，我們?nèi)バ『⒓依镒鰷y(cè)試。我們時(shí)不時(shí)地去外面，也留下了很多驚喜的瞬間。讓我感覺(jué)最開(kāi)心的就是，我們的這些治療游戲已經(jīng)有很多人開(kāi)始采用了，我們?cè)陂_(kāi)發(fā)的這種可以根據(jù)任何小孩的狀況定制和自動(dòng)適應(yīng)的系統(tǒng)中學(xué)到的經(jīng)驗(yàn)，我實(shí)驗(yàn)室以外的很多人都開(kāi)始采用，這種抓變是我最覺(jué)得驕傲的。

現(xiàn)在在這里我想說(shuō)，這些治療和康復(fù)領(lǐng)域都是很棒的，在這些領(lǐng)域做研究就是為了自己做研究，我們都有活到70歲的那天，今天做這些研究，未來(lái)的自己就能用到。小兒科會(huì)特殊一點(diǎn)，因?yàn)樗麄儽容^脆弱，對(duì)他們做的事情會(huì)對(duì)他們的未來(lái)產(chǎn)生很大的影響。所以做這個(gè)方面要很小心，父母和治療師都對(duì)自己所講的話(huà)很注意，如果你跟小孩講你能做某件事，小孩是完全相信你的。所以你要注意不要隨便給承諾。

然后還是致謝，謝謝我的學(xué)生。有幾個(gè)學(xué)生就在下面的聽(tīng)眾里，我很開(kāi)心看到有更多的人會(huì)關(guān)注這些領(lǐng)域、在這些領(lǐng)域做出貢獻(xiàn)。

謝謝大家！

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