桌面机器人可帮助轻度认知障碍患者

认识一下 CARMEN，它是用于动机和神经康复的认知辅助机器人的缩写——这是一种小型桌面机器人，旨在帮助患有轻度认知障碍 (MCI) 的人在家中学习技能，以改善记忆力、注意力和执行功能。

与该领域的其他机器人不同，CARMEN 是由加州大学圣地亚哥分校的研究团队与临床医生、MCI 患者及其护理伙伴合作开发的。据研究人员所知，CARMEN 也是唯一一款教授补偿性认知策略以帮助改善记忆力和执行功能的机器人。

加州大学圣地亚哥分校计算机科学与急诊医学教授、该论文的资深作者劳雷尔·里克 (Laurel Riek) 表示：“我们希望确保我们提供的是有意义且实用的发明。”

MCI 是典型衰老和痴呆之间的过渡阶段。它影响认知功能的各个方面，包括记忆力、注意力和执行功能。约 20% 的 65 岁以上人士患有此病，每年有高达 15% 的人会发展为痴呆症。现有的药物治疗无法减缓或阻止这种发展，但行为治疗可以提供帮助。

研究人员对 CARMEN 进行了编程，使其能够进行一系列简单的认知训练练习。例如，机器人可以教参与者创建放置重要物品（如钥匙）的常规位置；或学习记笔记的策略来记住重要的事情。CARMEN 通过互动游戏和活动来实现这一点。

研究团队在设计 CARMEN 时制定了一套明确的标准。重要的是，人们可以独立使用机器人，无需临床医生或研究人员的监督。因此，CARMEN 必须是即插即用的，没有许多需要维护的活动部件。由于许多人无法获得可靠的连接，因此机器人还必须能够在互联网访问受限的情况下运行。CARMEN 需要能够长时间运行。机器人还必须能够与用户清晰地沟通；对人们的处境表示同情和同理心；并在完成具有挑战性的任务后提供休息时间，以帮助维持参与度。

研究人员将 CARMEN 部署到几位 MCI 患者的家中，为期一周，随后这些患者与机器人一起执行多项任务，例如确定日常放置家居用品的地方，以免丢失，并将任务放在日历上，以免忘记。研究人员还将机器人部署到几位有 MCI 患者工作经验的临床医生家中。两组参与者在为期一周的部署之前和之后都完成了问卷调查和访谈。

研究人员写道：“我们发现 CARMEN 让参与者有信心在日常生活中使用认知策略，并且参与者看到了 CARMEN 展现更高水平的自主性或用于其他应用的机会。”

研究团队于 2024 年 3 月在 ACM/IEEE 人机交互 (HRI) 会议上展示了他们的研究成果，并获得了最佳论文奖提名。

下一步

下一步包括在更多家庭中部署机器人。

研究人员还计划让 CARMEN 具备与用户对话的能力，并强调在对话时保护隐私。这既是一个可访问性问题（因为有些用户可能不具备与 CARMEN 触摸屏交互所需的精细动作技能），也因为大多数人希望能够在家中与系统对话。同时，研究人员希望限制 CARMEN 可以向用户提供的信息量。“我们要记住，用户仍然需要完成大部分工作，因此机器人只能提供协助，而不会给出太多提示，”Riek 说。

研究人员还在探索 CARMEN 如何帮助患有 ADHD 等其他疾病的用户。

加州大学圣地亚哥分校的研究团队以华盛顿大学的 FLEXI 机器人为基础，打造了 CARMEN。但他们对其硬件进行了重大改动，并从头开始编写了所有软件。研究人员使用 ROS 作为机器人的操作系统。