芯耀
与非AI
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⬇️ 本文内容源自对Hod Lipson的采访
智能机器正在各种医疗场景中协助专业人员开展工作，越来越多的机器人出现在了微创手术、医院后勤、疾病诊断乃至康复治疗等领域中，持续改变着医疗保健行业。随着机器人设计与功能的不断发展，新型机器人正成为医疗护理的助手，让不堪重负的护理人员得以减轻工作压力。
为了了解护理机器人未来的发展方向，我们采访了毕生致力于探索“机器如何具备人性”的专家Hod Lipson。他是哥伦比亚大学的机器人与人工智能（AI）研究员，因在软体机器人和丰富表情机器人领域的开创性研究而闻名。他认为，未来护理机器人的面貌，不仅和力量或灵巧度有关，更取决于这些机器人能否通过细微而极具人性化的信号——比如在恰当的时刻展露微笑——来赢得我们的信任。本文中，我们将探讨Lipson的观点如何重塑整个护理发展蓝图，并揭示为何情感慰藉或许才是机器人设计的真正前沿。
机器人技术目标的变迁
Lipson领导的机器人实验室多年来致力于研发柔顺性材料、自适应执行器和力感应系统，这些技术能够让机器人安全地搬抬、稳定和协助需要帮助的人类。护理工作中对体力要求最高的任务，包括将患者从轮椅上扶起、协助患者洗澡，或者在移动中扶稳患者，这些也属于技术难度最大的工作，也恰恰需要由柔顺的身体来执行。这种形态正是机器人学界多年来一直试图构建的。
但要完成这些任务，同样离不开患者的高度信任。而Lipson认为，这种信任并非源自温柔的触碰，因为患者只有感到机器人的脸显得足够安全，才会更愿意让它留在房间里。
“十年来，我们一直以为，软体机器人不外乎就是柔软的手，或者像大象鼻子那样的手臂；但你只要抬起头看一下四周，就会发现根本没有这种东西。脸才是软体机器人的灵魂，我们一开始完全想错了。”这背后的可能原因体现在Lipson研究中的一项观察结果中：“我们发现，人们在交谈的过程中，大约有50%的时间都注视着［说话者的］嘴唇。”
Hod Lipson是哥伦比亚大学的教授，研究领域涵盖机器人和AI。他是一位屡获殊荣的研究人员、教师和科普传播者，曾获得多项荣誉，包括《时尚先生》杂志评选的“最杰出人才”、《大众科学》杂志评选的“全美最出色25家实验室”，以及《福布斯》杂志评选的“全球7大顶尖数据科学家”等。他的TED演讲是AI领域观看量最高的演讲之一，他还作为核心人物出现在《纽约时报》2023年的文章《人工智能的未来》中。
为何重体力任务反而排在最后
人们普遍以为，护理机器人首先参与的，应当是最耗费体力的那些任务，包括搬抬患者、搀扶患者下楼梯、协助患者转移体位以及协助患者洗澡等。它们不仅考验护理人员的体能，而且一旦出错，还会带来真实的风险。
起初，Lipson也认为软体机器人会首先应用于体力型的护理工作。但现在，他认为这些应用反而是排在最后的。
他说：“我一开始也以为这些就是软体机器人该做的事情。不过这一块确实是技术上最难做好的。”
这并非技术可行性的问题，而是在于风险过高，不能仓促行事。“搬抬患者是很危险的事情，因为必须要托起整个身体。”Lipson解释道，“这需要很大的力量和充分的信任。”
搬抬过程中的任何一点疏忽，都可能导致严重的跌倒事故。在楼梯上转移重心时，一步踏错就可能造成伤害。即使工程师将机械结构完善到极致，整个社会也需要时间来接受机器人执行这种私人化、高风险的护理工作。按Lipson估计，建立这种信任与安心感可能需要十年时间。
而通往未来护理机器人的道路，始于比体力劳动更简单的事情。
重新认识护理机器人
Lipson在研究中发现，护理机器人真正的首发应用场景，将会是那些不与任何人直接接触的任务。“像是收拾物件、端菜、收盘子、清理杂物……”他说道。这些事情或许看似普通，但能够解决实际问题，而且更重要的是，能让患者习惯机器人在家中活动，而不用一开始就试图建立身体接触层面的信任。
只有到那时，Lipson才预计护理机器人将迈入第二阶段的应用场景，也就是陪伴。
“我们已经看到了一些像宠物一样的机器人。它只需要静静地待在那儿。”
听起来好像是个可有可无的东西——直到你意识到陪伴机器人究竟能提供什么。
Lipson亲眼目睹了自己祖母的处境。百岁高龄的她依然很健谈，却总在反复讲述同样的故事、提出同样的问题、发表同样的观点。“反反复复地聊一模一样的话题，对陪伴她的人来说是一种煎熬，可她却完全乐在其中。”
护理人员或许很难忍受天天炒冷饭，但对机器人而言，这不是问题。“AI的耐心是无限的，这一点非常令人惊叹。”Lipson说道。
他随后换了种方式来解释：“让机器人坐下来玩拼字游戏？没问题。要求它听同一个笑话50遍？不在话下——这正是AI最擅长的事情。”
陪伴的重要性不仅在于驱散孤独，更在于它赋予了机器人存在的正当性。如果与机器人简单地对话都让患者无法忍受，他们就更不会接受机器人帮忙穿衣、引导下楼，或者协助洗澡。
而这种容忍度在很大程度上取决于机器人的面部表情和行为是否自然——能否做到专注而不“用力过猛”，反应时机是否恰到好处，以及面部表情传递的究竟是安全感还是不确定性。
50自由度的难题
走进任何一家机器人实验室，你都会看到人形机器人完成令人惊叹的肢体动作。然而，在它们身上你看不到一张真正的脸。
“大家都在造人形机器人，走路、跑步、翻筋斗，样样都行，”Lipson说，“但就是没有脸，因为做一张脸真的，真的太难了。”
“这背后的原因，涉及机器人学界所说的“自由度”这一概念，它衡量的是一个系统必须协调多少个独立动作。一条腿大约有10个自由度；一只手大约有20个自由度。
至于人脸，Lipson表示：“人类面部大约有50个自由度。所有人际交流行为，都与这50块肌肉以特定方式活动有关：微笑、点头、注视、说话、移动嘴唇、转动眼球、皱眉，无一例外。”
协调那么多部位的难度可想而知。但真正的挑战不仅在于机械层面，更在于心理层面。
“如果手上动作不到位，那还算不上什么大问题；但如果它笑得不对劲，那真的，真的很瘆人。”
人类会不自觉地、毫不留情地解读他人表情。人形机器人略显生硬或不对称的笑容，不会被解读为“差一点就对了”，而是会触发“恐怖谷效应”——那种源自于本能、感到“哪里不对劲”的直觉反应。而在护理工作中，信任是最关键的核心要素，一个不恰当的表情，就足以毁掉花费数周建立起来的信任。
因此，把面部表情做好，绝不是无关紧要的事情，而是实现其他一切功能的前提条件。
让机器人学会如何变得更自然
Lipson的实验室研制了一款拥有26个自由度的机器人面部。虽然它的自由度还是少于人脸，但仍能展现出一定的面部表情。该机器人借助大量人类视频数据（包括网络视频资源）进行训练，以便研究真实的人类表情，从而了解面部动作的统计规律。
不过，团队面临的挑战不仅仅在于让机械结构运转起来。这项研究的关键，在于面部表情的时机、情境，以及人类无意识中做出的成千上万次微调。微笑必须在恰当的时刻出现，与对话的情感基调相契合，并自然地淡去。
但只要做对了，就会获得令人惊叹的成果。
Lipson说：“一旦机器人能够活动嘴唇并正确地加以运用，它们几乎就像活了一样。这是一个仿佛带有魔力的时刻。”
而这种“魔力”，才是打开身体护理工作的大门。这并不是因为一张脸能让机器人更强大，而是因为它让人更愿意信任接下来的一切。
柔顺未必一定要柔软
尽管Lipson团队还没能以最初设想的方式让机器人实现真正的微笑，但他们依然坚信，柔顺性材料和自适应控制终将成为护理机器人的关键要素，只是还需要一些时间来实现。
当机器人开始执行身体护理工作时，它们所需的行为模式将与工厂机器人截然不同。“你一定不希望拖拉机遇到障碍物就停止前进，”Lipson表示，“但当你一把推开护理机器人时，你的预期是它会退让。”
这种“让步而非强硬”的原则，正是机器人学界所说的“柔顺性”。而Lipson的创新观点是：柔顺性并不意味着必须采用柔软的材料。
他解释道：“你完全可以造出一台看起来坚硬，却表现得很柔软的机器人，只要软件让它不那么的……倔强就行。”在传感器反馈阻力数据充足的情况下，即使是金属框架的机器人，也能实现检测到推力时立即退让。这样一来，它就不再像是一台强行执行计划的机器，而更像是一个等待人类授权的谨慎助手。
无论护理机器人通过物理材料还是精密软件来实现柔顺性，一旦它开始提供身体协助，柔顺性就是至关重要的特性。但身体接触必须建立在信任的基础上，而信任又源自日复一日、一次又一次平顺无虞的互动，直到患者觉得机器人变得足够自然，愿意将它留在身边。
通过行为而非仅靠材料来建立信任
如果询问工程师关于护理机器人面临的障碍，他们会列举出一堆复杂的技术难题：执行器、传感器、动力系统和成本问题。但Lipson着眼的是另一个层面。
“人们在心理上对软体机器人的接受程度将会是最大的障碍。”
随着应用场景愈发敏感，风险也与日俱增。老年护理通常被视为护理机器人的一大试金石；然而，Lipson认为这只是迈出了第一步，接下来还需要面对更具挑战性的领域，包括儿童保育和教育领域，它们对护理机器人的接受门槛和安全标准更为严苛。
社会不会轻易对新技术给予信任，尤其在涉及弱势群体时。无人驾驶汽车目前就处在这个阶段。“他们必须证明自己是安全的，但消费者依然缺乏安全感。”Lipson说，“但只要坐过几次无人驾驶汽车，你就会开始习惯它。”
护理机器人也会经历类似的过程，但风险更高，接受速度也更慢。即使是功能最强大的机器人，如果人们不愿意靠近它，那也无济于事。正因如此，它们的部署路线图与工程师的预期并不一致。其中技术要求最高的任务，如搬抬、洗澡、转移，恰恰也最需要建立在信任之上。而信任又必须从更简单的互动开始建立：一个能在家中自由活动并且不出问题的机器人、一个不会侵占你个人空间的机器人、一个能与你聊天而不让你感到不安的机器人。
这就是为什么Lipson总是回到同一个看似简单的标准。
“它需要以自然的方式移动。让它变得更自然，才是真正的挑战。”对人形机器人而言，“自然”意味着一个不会让人感到不适的微笑、一种既专注又不显刻意的目光，以及随着说话自然开合的嘴唇。这些正是人类在须臾之间判断其他人或物体是否安全、是否可以靠近时所依赖的细微信号。
纵使机器人已经能够翻筋斗，也还是无法自然地微笑。在它们能够做到这一点之前，即便拥有再先进的软体机器人技术，通往身体护理之路依然会被一个微小的表情所阻挡。
当然，护理机器人终将承担起最复杂的护理任务，但这一切只有在机器人掌握了一项更简单的能力之后才有望实现：让人们感到足够舒适，愿意与它同处一室。
而这一切，都始于一个微笑。
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