美国医疗与保健机器人技术路线图(上)

美国医疗与保健机器人技术路线图（上）

计划，其中医疗保障机器人发展规划作为其重要的一部分。了解美国医疗与保障机器人技术发展方向，有利于我国在相关领域的迅速发展。

如今，医疗机器人已经在包括前列腺手术及心脏手术等外科手术领域获得了巨大的成功。同时，机器人还被用于外伤康复与智能义肢来帮助人们重获丧失的身体机能。远程医疗与辅助机器人医疗技术的出现让为某些难以进入的特殊区域提供医疗保障成为可能，如缺乏专业人员的偏远地区、灾害区域以及战区。社会辅助机器人正在向可负担的诊所和入户诊疗技术发展，它们在疾病预防、康复以及促进重新融入社会的认知以及身体体征监测、辅导以及激励实践中都发挥作用。随着人口老龄化趋势越来越明显，机器人技术还朝着促进原居安老（例如在家里）、推迟老年痴呆症的发生，通过陪护缓解老年人孤独的方向上进一步发展。此外，机器人传感以及活动建模方法可能在改善早期筛查、持续评估和个性化、有效的、可负担的干预及治疗中起到关键作用。上述所有的机器人发展方向，都会在维持及提高劳动生产率、增加劳动力数量以及逐渐增加残疾人重返工作岗位等方面发挥作用。今天，美国在特殊人群和老年人生活质量维持方面所需的机器人辅助手术与社会辅助机器人技术具有领先地位，但其他国家已经认识到此类技术的需求和前景，开始在相关领域迅速发展。

为了能全面评估机器人技术在医疗与保健领域的应用潜力，由外科手术机器人、修复、移植和康复机器人领域的专家及行业代表参与的研讨会于2012年下半年在美国召开。所有的与会者都从专业角度出发，贡献了自己的意见与见解，并在许多共同利益和挑战上达成了共识，最终完成了路线图修订。

机器人系统在医学与健康领域的应用

目前，机器人已经是制造业和其它重复劳动中的标准配置。工业机器人最初针对的是既脏又枯燥并且危险的任务，而医疗和健康领域的机器人却是为完全不同的环境与工作设计的：比如外科手术室、康复中心以及家庭居室。这些环境通常是非结构化的，并且机器人经常需要直接与人类用户进行动态交流。

机器人技术已经开始对医疗保健领域产生影响。远程机器人系统，例如已经用于实施外科手术的达芬奇外科手术系统，能够缩短患者的恢复时间且能保证更加可靠的医疗程序执行结果。机器人作为电脑集成式外科系统的一环，能够进行更加精确、更有针对性的医疗干预。有一种猜测认为，手术与介入性放射学在计算机与机器人整合的过程中所完成的转型，将会如同几十年前自动化技术在制造业中所发生的革命性改革。触觉式系统，作为机器人技术的一种，已被应用于医务人员的模拟培训。类似MIT-Manus的机器人系统也成功地进行了物理与职业治疗。康复机器人可以进行强度更大的治疗，以不断适应患者需要。尤其是在辅助导致美国人永久残疾主要原因—中风的康复上，康复机器人的使用已被证明比传统方法更加有效。机器人在疗养及康复领域上具有更大的潜力。实验表明，机器人系统能提供治疗监督、指导和激励服务，减少甚至摆脱治疗师对人体健康的监督，无论患者是在医院还是在家中进行慢性病的长期治疗。这类系统不仅能够对行动障碍进行治疗（如由中风、创伤性脑损伤及其它损伤引起的行动障碍），也能够作为社会与行为障碍的干预与治疗工具，包括自闭症类群、多动症以及其它目前相当普遍且数量不断上升的儿童行为障碍。

机器人技术也将在人类健康领域的基础研究中发挥着作用。创建一个模拟生物的机器人系统是测试人类身体及脑部功能的重要途径。另外，机器人能以前所未有的精确度获取生物系统数据，让我们能够对身体与社会行为进行定量的理解。最后，社会交互机器人能被用于人类行为研究及行为障碍的诊断辅助中。

机器人系统在医学与健康领域具有相当广泛的应用范围，比如应用环境（从手术台到家居

室）、用户数量（从小孩到老人，从患者到健康用户以及在身体或认知上有障碍的人）以及交互模式（从常规手术到无需人员参与的康复训练）。机器人领域的技术进步在发明新的疾病与障碍的治疗方法、提高护理标准、拓宽服务途径以及优化患者的健康成果方面有着显著的潜能。

机器人技术应用的社会动因

机器人技术能为更加先进的医疗保健提供许多社会动因。广义上来说，这些动因主要归为两类：拓宽获取医疗保健的渠道以及优化疾病的预防和患者恢复的效果。

如果能够实现上述目标，那么现有的医疗程序能得到改善，而新的医疗程序也能得以发展，劳动生产率就会因为创伤的减轻以及副作用的减少导致的康复时间的缩短而提高。这些革命性的尝试旨在发展新的医疗程序和装置，例如微尺度干预和智能假肢，从而使风险收益率和成本收益率大大降低。更有效的医师培训方法也会减少医疗事故的发生。客观的问责以及认证/评估方法也有助于达成这一目标。在理想情况下，所有这些改进都会通过降低对家庭、护理人员和雇主的影响而降低社会成本。更为直接的结果是，医疗保健费用会由于质量的改善、并发症的减少、住院时间的缩短和治疗效率的提高而降低。

经济与人口因素也必须考虑在内。在美国，有超过15%的人口没有保险（2007年人口普查：美国收入、贫穷和健康保险覆盖率）；还有许多人也是保险不足。上述情况会使个人无法获取必要的医疗服务，某些情况下会导致身体功能丧失甚至丧命，也会阻碍病人获得预防治疗和早期治疗，导致并发症的发生。是否能获得医疗服务最主要看支付能力。物理交互治疗机器人的途径承诺降低临床康复护理费用，且是美国退伍军人管理局正在进行的缩减成本效益研究的重点。社会辅助机器人领域方面，其发展方向为提供可负担的入户诊疗技术，为疾病预防和康复提供激励和指导。在为老年人提供保健服务方面，机器人技术同样具有很好的前景，比如促进原居安老（例如在家里）、通过激发认知和身体锻炼来推迟老年痴呆症的发生，

以及提供陪伴来缓解老人的孤独。

医疗保健服务的提供也与地理位置有关。当造成人身安全事故的灾害来临时，距离与非结构化的环境将会对现场抢救和事故现场受伤人员的转移造成障碍。这种情况在自然灾害（如地震、飓风）和人为灾难（如恐怖袭击）中经常发生。战场上也会出现类似的问题，为拯救人员的生命，损伤点护理是必要的。在某些环境下，如太空、水下、地下（矿业），本身就远离医疗人员。最后，农村人口生活地带，可能距离能提供专业的健康护理的医疗中心很远。远程医疗和辅助机器人可以为生活在人口稠密地区之外和灾难场地的人们提供医疗服务。人口因素表明，我们越来越需要对医疗保健的使用条件和质量进行改善。人口研究显示，在未来几十年内，美国人口将经历一个重大的人口老龄化时期。具体地说，到2030年，美国的老龄人口将会增加大约40%，日本超过65岁的老人人口数量将会翻倍，而欧洲的老年人数量将会增加50%。在各大洲，年龄高于80岁的老人数量将增加逾100%。医学进步使人的寿命延长，同时出生率却逐渐降低，最终就会导致社会的老龄化。这个人口统计学趋势将对工业生产、住房、继续教育、医疗健康产生重大影响。

与人口老龄化相关的问题是不断增加的伤患和生理失调的病人。此外，在整个年龄跨度上，健康趋势表明终身受糖尿病、自闭症、肥胖和癌症在内的多种病症困扰的病患数量将显著增加。美国癌症协会估计，2013年在美国有166万个癌症病例（包括最常见皮肤癌）。此外，侵袭性癌症的发病率也会随着年龄的增长而显著增加。

这些趋势会产生越来越多的个性化医疗需求。例如，目前美国每年新增中风人数达到了80万，这个数字预计会在未来20年翻倍。此外，过去中风患者的年龄在60岁或以上，而事实上40岁及以上的患者数量也在不断增加。中风患者必须进行强化康复，恢复身体机能，减少永久性残疾的可能。然而，不断变化的人口统计数据表明，由于物理治疗师的缺乏，不

久的将来在护理方面将会存在巨大缺口。

中风是成年人运动障碍最常见的原因，而脑瘫（CP）是儿童运动障碍的常见原因，中风和脑瘫都会导致终身残疾。每年约10000名婴儿和儿童被诊断为脑瘫，而美国有超过76.4万名患者被诊断呈现脑瘫症状。同时，具有包括自闭症谱系障碍、注意力不集中、多动症和其他症状的神经发育问题及认知障碍的人数不断上升。仅自闭症患率就在上世纪后25年里翻了两番，在88名儿童中就有一名被确诊（几年前每150名中仅有一位被确诊）。改善的结果源自早期筛查、诊断、透明的监控和持续的健康评估，这些措施都将大大地节约治疗成本，可以有效地进行干预和治疗。上述这些因素也将弥补卫生保健队伍规模不断缩小的趋势，同时价格低廉以及可利用的技术将促进健康的、个性化的和基于家庭的医疗保健发展。

因此，提高人们的终身独立能力成了关键的社会驱动力，包括提高原居安老能力（也就是让老年人在家里待的时间更长、更快乐、更健康）；提高流动性，减少各个年龄段人群的隔离和抑郁状况（这反过来影响着生产力、健康成本和家人的幸福）；提高保健水平，使保健人群获得更好服务，也有利于护理工作者提高独立性。由于负担不起家庭医疗保健费用，护理工作者已经从全职护工转换成家庭成员。机器人技术可以提高安全性和监控能力，避免受监护人员错过服药时间，保证服药一致性，还能够监测摔倒、活动缺乏和其他能力下降的迹象。所有上述机器人技术的特点和性能，都有可能延长劳动时间和提高劳动者的生产率，扩大劳动力规模。随着可获得的社会保障和退休资金的减少，人们工作时间将会延长。日益增加的残疾人也会加入到劳动力大军中（并促进社会保障），以平衡可用劳动力规模减少的部分。最终，根据美国人口数量和其老龄人口数据，在医疗保健的广泛领域保持技术领先是一个关键的目标。

机器人的新价值

外科手术及介入机器人

在首次报道机器人介入外科手术之后的二十年，手术机器人被广泛用于手术室或作为介入装备。在准确性、可视化，以及运用新的医疗程序方面，人们正逐渐认识到外科手术机器人的潜力。

目前的外科手术机器人都直接受控于外科医生。通常的应用场景是进行远程操作，由外科医生操纵输入装置，病人旁边的机器人则按照输入命令执行动作。相比传统的微创手术，机器人可以让外科医生提高操作的灵巧性，使其动作从人类的正常尺度缩小到极小距离，同时提供操作员与仪表提示之间的直观联系。外科医生可以切割、烧灼、缝合，其准确性能够不低于以前只在非常创开放式手术过程中才能达到的精度。一个完整的外科工作站包含机器设备和实时成像设备将手术过程可视化。新一代的外科工作站将提供各种各样的计算机和物理增强功能，如解剖结构周边脆弱的“禁飞”区，无缝显示器可以在外科医生的视野内显示大量的相关数据，用以识别手术动作和病人状态，也可以性能评估和预测康复效果。

如果我们获得了正确的信息，许多医疗程序都可以提前进行计划，并且以合理的、可预见的方式执行医疗计划。在此期间，医疗人员主要职责仅仅是监督并控制机器人。通过类比工业制造系统，上述治疗模型通常被称为“外科CAD/CAM”（计算机辅助设计和计算机辅助制造）。实际的例子包括矫形手术中为关节重建准备的骨骼，以及在介入放射治疗中将针头植入目标组织。在上述情况下，基于不同的医疗任务和所能获得的相对优势，“自动化”水平可能会有所不同。例如，尽管机器人能很容易地将针头植入病人体内，但是目前更常见的情况是，机器人负责置入针导，而介入放射科医生负责把针推入针头导轨内进行植入。随着成像技术、组织建模技术和针导向技术的发展，未来的医疗系统很可能变得更加高度集成化，能够更加主动地通过导轨进行针头或医疗设备的植入。上述目标是不能仅仅通过针头导轨使用的自动化而实现。在这些情况下，人们将确定目标、计划或批准拟定路径，同时监督机器人将针头植入目标的过程。

机器人用于取代减弱或已丧失的功能

矫正设备和假肢通过协助的肢体运动与控制，来替代掉已经丧失功能的或残疾的肢体，以此来增加患者的行动能力以及舒适度。这些设备逐渐将机器人技术与神经学整合起来。矫形器可以保护、支持或改善身体不同部位（如脚踝、脚掌、膝盖以及脊柱）的功能。与机器设备不同，传统的矫形器是由专业人员根据病人的成长以及其能力的变化进行调整，其自身不能自动改变辅助的强度和方式。机器人矫形器通常设计成外骨骼的形式，包住了有问题的身体部位，使患者的肢体能够进行自由运动，同时还能提供运动所需的支持。现有的大多数机器人外骨骼都处于实验室阶段，专注于军事应用（例如使士兵在奔跑时背上可以承载很重的负荷）和诊所的康复治疗。这些系统还不便宜，使用起来也并不可靠，还无法用于临床治疗。

假肢是一种通过人工扩展，把机械设备同人的肌肉、骨骼和神经系统进行融合，取代部分身体功能的器械（该部位通常是受伤时失去了原有功能或是具有先天性功能缺陷）。目前商业化的假肢设备能力非常有限（通常只有开/关按钮），因为它们所依据的信号只是单纯的机械运动与肌电图（EMG，记录身体未受损部位的肌肉的电流活动）。机器人假肢设备旨在完全地模仿已经丧失的肢体或身体的其他部位，通过复制具有很多关节与肢体的人体器官（如人的手掌，具有22个自由度），或通过神经集成的无缝复制，提供直观的肢体控制以及给穿戴者触摸反馈。过去的几年中，假肢技术与神经科学得到巨大发展。下一步的工作是对机器人技术的进一步研究，以改善其功能同时降低成本。

机器人辅助康复与复健

受到神经肌肉相关损伤及疾病折磨的患者，比如具有中风后遗症的病人，将会享受到神经康复所带来的益处。感觉驱动疗法让治疗师或机器人辅助患者进行上下肢运动，让患者重新学会如何进行动作。这项工作费时费力，患者需要缴纳昂贵的医疗保健费用来获得显著的成效。

除了纯人工服务外，机器人将是一个可行的选择。

用机器人来帮助神经损伤患者，例如脑中风患者来控制上下肢活动的试验已获得显著的临床治疗效果。这些康复机器人可提供多种不同的机械动作模式，根据患者的实时反应来进行辅助、支撑以及伸展等动作。举个例子，由麻省理工大学研发并且已可投入商业使用的前肢康复机器人能够提高急性与慢性中风患者康复效果。同时，感觉驱动疗法还有一个激动人心的作用，就是它能提升神经学家对人类大脑功能的认知。基于患者康复过程的知识，以及脑部特定区域损伤患者表现出的量化反应，机器人能做出史无前例的刺激-反应记录。为了对机械康复疗法进行优化，机器人及实验需要进一步改进以阐明外部机械力与神经可塑性之间的关系。对此关系的认识能使神经学家及神经病学家洞悉大脑结构，为这些领域的基础研究作出贡献。

除了在康复过程中为患者提供机械性或物理性辅助，机器人还能够提供个性化服务和训练。以服务社会为导向的机器人学着重利用坚固耐用的传感器、摄像头以及其他方式观测使用者行为的方式获取传感数据，为机器人提供使用者的数据，从而使机器人能够合理地激励、激发患者进行可持续的恢复训练。一些早期的工程实践已展现了社会辅助性机器人在中风康复领域的能力，现在正进一步扩展到其他神经康复领域，包括退伍军人经常遭遇的脑损伤以及其它重大交通事故造成的损伤。不考虑长期康复的因素，这种机器人参与的治疗能对短期康复效果产生影响，而医生通常推荐高强度的疗程以达到短期康复效果。举例来说，早期的医务人员曾在心脏病房推广一项疗法，即鼓励病人一小时进行十次呼吸肺活量测量训练来防止感染，加快康复。这样的疗法既可以增加卫生保健工作的效果，又可以为更多患者提供服务，同时还能为病人带来私人化、定制化服务。

行为治疗

康复、复健以及终身性的认知失调、社会失调、身体失调症状需要不间断的行为治疗。这些

治疗包括物理的以及认知训练，并且这些训练需要以合理的频率和准确度进行。在所有情况中，训练的强度以及患者的自我效能是康复效果以及将残疾情况减到最轻的关键。然而，根据人口统计数据的预测，需要接受行为治疗的人群正在快速增长（比如孤独症，ADHD，中风，以及创伤性脑损伤）。现在已经缺乏的为行为治疗提供监管及指导的可行的健康服务，会随现在的趋势将进一步减少。

社会辅助型机器人是机器人学中相对较新的领域，集中研发相关类型的机器人以满足不断增长的需求。研究员为社会辅助型机器人开发程序以通过社会沟通而非物理作用来帮助用户。机器人的外形是社会辅助型机器人辅助功效的核心，因为它满足了人类倾向于参与逼真的（但并非一定要形似人或者动物）社会行为的这种与生俱来的特性。人们很乐意将意愿、人格、情感赋予甚至是最简单的机器人，从乐高玩具到iRobot 室内吸尘机器人都是如此。社会辅助型机器人利用人类的这种特性形成社会互动系统来监控、刺激、鼓励、维持用户活动力从而提高人们的活力。因此，社会辅助型机器人能够提高使用者的生活质量，包括老人、认知障碍患者、中风后康复中的患者、患有其他神经运动功能残疾人以及具有社会发展障碍的儿童，比如孤独症患儿。这样，机器人能提高多种人群的能力，而并不仅限于提高行为能力。同时，机器人能够通过拥抱以及增强人与机器人之间的情感联系来提高用户的社会交流能力。

社会辅助型机器人的人机互动是工程、健康科学、心理学、社会科学、认知科学的交叉领域内一个新兴的研究方向。一个高效的社会辅助型机器人必须理解并与其周围的环境进行互动，展现出其社会行为，将注意力以及交流重心集中在使用者身上，保持与使用者的联系互动，最后取得特定的辅助性成果。机器人能够通过社会沟通而非物理沟通完成这一切，其过程安全、道德，能高效地为脆弱的使用者带来帮助。社会辅助型机器人还可能成为儿童、长者、中风患者及其他需要个人化服务的特殊需要人群的治疗工具。

特殊需要人群的个性化护理

具有身体机能障碍、社会障碍或认知障碍的特殊需要人群数量正逐步增长。这些患者的病情可能是逐渐显现的，可能于发病初期就开始显现，可能与年龄有关，其他的则可能发生在任意年龄段，这就体现了不断增长的个性化服务的需求。一些普遍的残疾是先天性的（自出生开始），如脑性麻痹，自闭症谱系障碍，而另一些可能发生在一个人的任意年龄阶段（创伤性脑损伤、中风），还有一些发生在中老年时期，同时会随着生命延长而持续更久（帕金森氏症、老年痴呆症和阿尔茨海默氏病）。在上述所有的情况下，这些病痛将伴随患者终身，需要长期的认知性或物理性支持，需要极大的人力、物力和财力。

物理助行器，包括针对视障患者的辅助设备，到肢体伤残人士使用的工具，从高端智能轮椅，到使用简单、结构稳定的手杖，都能够提高患者接触物品及服务的能力，减少用户孤立和抑郁的可能性，也降低了管理式医疗的需求。用户可根据自己的需要自主调节机器人技术所提供的行动辅助功能，可以选择进行控制的程度，这对残障人士来说是一个关键问题。智能轮椅、引导手杖和交互式助行器只是几个正在被开发的领域的例证。随着老年人口的快速增长，对能使有身体局限性和残疾的人们能在自己家中继续独立地生活的设备需求将会极快地增长。包括战争的退伍军人在内的具有身体残疾的人群，其数量虽然不多，但仍在逐步增长。他们也反向促进上述设备需求的增长。促进独立性的复杂系统，比如那些帮助严重残疾人士进行操纵和移动的机器，以及那些帮助使用者完成如个人洗漱或上下床之类复杂任务的机器，仍处于发展的早期阶段，但其正呈现出快速进展的势头。与此同时，对移动机器人的研究开始从移动推进处理平台的研究，转向了机器人取放家居用品，开门等促进用户能独立在家生活能力的功能性研究。把用户转移到管理式医疗设施需求的延迟显着降低了对个人、家庭、医疗服务提供者的成本和负担，也大大地减小了用户孤独、抑郁以及寿命缩短的可能性。

除了物理或机械辅助，社会辅助性机器人（在上一节有所讨论）为有特殊需要的人群提供了个性化的监测、陪伴、认知驱动和能够促进终身健康的体育锻炼，使他们受益匪浅。

健康促进

有效地预防以及改善病人的康复结果是医疗保健最为基本的目标。虽然健康促进非常重要，但是其受到的关注极少，其拥有的资源远少于健康干预。研究经费，除了在特定的领域（如癌症、艾滋病）有疫苗研究，其重点支持方向为确定疾病的原因和治疗，而不是疾病的预防。然而以预防为主的研究，却能影响健康趋势以及相关的社会成本。

机器人技术正在被开发用来解决健康促进问题。具体来说，无论是青年还是老年，健全还是残疾，业余运动员还是专业运动员，机器人系统都能通过社会或物理交互作用提供个性化的指导和锻炼，其市场具有巨大的应用潜力。可检测生理反应的耐用设备，可以同以电脑为基础的机器人系统进行互动，对于促进个性化健康方案的制定也具有巨大的潜能，同时还可以促进健康紊乱的早期检测和连续评估。在这种背景下，机器人技术将会提供与现有系统（例如笔记本、台式电脑、耐用设备及家用传感器）相互协作的技术，以便平衡跨领域的优势，同时发展出可改善生活质量的可用技术。

路线图规划

物理层面的人机互动与接口

几乎所有的医学分支，从癌症切除手术到中风后的物理疗法，都涉及临床医生和病人之间的交互。机器人可以以三种方式提升疗效：提高临床医生和患者之间的物理交互；安全地帮助医生练习临床诊断及介入技巧；直接护理病人。所有的这些应用都需要为人机之间的物理交互提供直观的界面，并且需要传感、感知及运动等机器人领域核心技术的进步。我们需要大量的传感与感知设备，包括用于记录用户的运动和力量以推断用户意图，创建人体生物力学模型，估计机器人与用户交互的力度。互动的性质意味着，机器人还需要给人类操作者提供

有用的反馈，无论那个人是医生或者是病人。除了触觉（力和触觉线索），包括视觉、听觉和其他感觉的系统也必须进行研究。

在与机器人进行物理交互的过程中，人类是闭环反馈系统中不可分割的一部分，同时与机器人系统进行着信息和能量的交互。因此，不能简单的把人类看作是系统的外部输入。此外，循环通常通过人体运动和视觉反馈来闭合，其均有误差和延迟，可能导致人机系统潜在的不稳定性。鉴于这些问题，我们如何保证人机之间交互的安全，直观和有效？有一些方法可用来解决这些问题：对人类的行为以及动力学进行建模；在更多维度上感知人的物理行为；发展机器人的行为，确保无论用户做出任何动作，机器人都能有正确的反应。在过去的二十年中，我们已经在这些领域取得了长足的进步，但是仍然没有现成的系统可以为用户提供一个与机器人在任何医学领域进行物理的互动的理想体验。为此我们提出了五年、十年和十五年的目标，着眼于解决当前任务的不断增加的复杂性和不确定性。

社交方面的人机互动与接口

提供社交和认知支持的机器人开始应用于治疗和康复之中。这些社交辅助机器人能够激励它们的用户追求健康的行为，积极参与治疗方案，并提供一个易于使用的界面。这些机器人可以在很大范围内识别并且显示人类的交际信号，如语音、手势和视觉交流，并建立适当的行为反应来提供有效和丰富的社交互动。他们可以应用复杂的模型来使对话更为具体，包括语言的和非语言的谈话行为，同时解决人类交流中普遍存在的交流缺陷。

社交辅助机器人研究的挑战包括建立精确捕捉人类微妙和复杂社会交流行为的模型。从人类专家抽取的样本来看，这些模型使得机器人可以扮演如咨询师、治疗师、密友和护理人员等角色，并采用不同的策略，如表示权威、同情或鼓励竞争等，都对其用户实现了理想的行为变化。机器人也必须适应复杂的、在日常社交交流中很典型的参与性结构，如团队训练和治疗、理解参与者的角色、跟随议程的变化、对演讲者做出适当的回应、对旁观者致辞等。

关于医疗保健的研究目标是在较长时间内建立和维持与人类的关系。机器人需要的不仅仅是短期的交互能力，而是在数周、数月内维持交际关系，它们的行为需要适应用户的健康状况，并且它和用户间建立的人际关系中应用不同的行为策略。

有效的社交人际交互与其接口的核心能力研究必须遵循以人为本的设计进程，并对利益相关者进行严格的评估。在这一进程中的用户调查，可能会包括早期设计过程中有针对性的健康人群，也会包括由此形成的设计迭代评估，并且延伸到病人、医生、家庭、治疗师和其他社会成员。在该领域中，研究和发展的关键性方法是找到合适的措施成功地实现自然交流，使环境与健康应用的联系真实有效，并研发出对输入到机器人系统中的实时量测信息进行在线评估和学习的方法。

以机器人为媒介的健康沟通

遥控机器人参与紧急手术处理、术后护理以及慢性疾病的长期护理有着重大影响，能够使患者的医生、医疗过程中探望病人的家人与朋友在手术前、中、后以及长期的恢复和护理方案中互相协助。研究人员已经主动地研究使机器人作为媒介用于照顾家庭老人，使得不断减少的医护人员能够应付日益增长的客户数量。以机器人为媒介的健康沟通能显著降低医护费用并且能增加病人接触到最好医疗服务的可能性，同时使得专家能远程进行手术或者进行家庭护理。

启用低成本和高效率的机器人媒介健康沟通，需要机器人研究组织解决很多问题与挑战。现在的远程再现机器人（如Intouch、VGo），仅仅提供视觉和语音通信。我们需要机器人具有操作功能，进行物理交互，如诊断、治疗，甚至安慰病人。因此，在人类环境中，任何机器人自动操作的进步（比如导航和灵巧的操控）也会影响到远程机器人。机器人的遥操作业和远程再现是下一步机器人研究的主要挑战。

远程顾问或者远程协作的体现，与通过笔记本连接的视频会议不同。其通过允许他人浏览环

境以获取更多的信息，甚至提供物理的评估，提高了远程临床的有效性。通过比较机器人远程视频，在线实现的健康交流和传统的面对面访问，一个重要的悬而未决的问题是人与人之间交互媒介的效率问题。为远程用户操控机器人设计一个高效的并且直观的界面是另一个尚未解决的挑战。机器人需要与终端用户交互，是一个由人类操控、自主操控或者是两者的某种组合，而提供给用户的接口可能会随着不同的场景而变化。

（未完，后续内容请看下期）

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