Познакомьтесь с Кармен, роботом, который помогает людям с легкими когнитивными нарушениями

Кандидат наук.Студент Аня Бузида, один из первых авторов газеты, демонстрирует, как работает Кармен.Кредит: Дэвид Бэйлот/Калифорнийский университет Сан -Диего

Познакомьтесь с Carmen, Short For Cognitive Adssive Robot для мотивации и нейрореабилитации - маленького настольного робота, предназначенного для того, чтобы помочь людям с легкими когнитивными нарушениями (MCI) навыками, чтобы улучшить память, внимание и исполнительное функционирование дома.

В отличие от других роботов в этом пространстве, Кармен была разработана исследовательской группой в Калифорнийском университете в Сан -Диего в сотрудничестве с клиницистами, людьми с MCI и их партнерами по уходу.В меру знания исследователей, Кармен также является единственным роботом, который преподает компенсаторные когнитивные стратегии, чтобы помочь улучшить память и исполнительную функцию.

«Мы хотели убедиться, что мы предоставляем значимые и практические изобретения», - сказала Лорел Рик, профессор информатики и неотложной медицинской помощи в Калифорнийском университете в Сан -Диего и старший автор работы.

MCI-это промежуточная стадия между типичным старением и деменцией.Это влияет на различные области когнитивного функционирования, включая память, внимание и исполнительное функционирование.Около 20% людей старше 65 лет имеют условие, причем до 15% переход к деменции каждый год.Существующие фармакологические методы лечения не смогли замедлить или предотвратить эту эволюцию, но поведенческие методы лечения могут помочь.

Исследователи запрограммировали Кармен для проведения ряда простых когнитивных тренировок.Например, робот может научить участников создавать обычные места для оставления важных объектов, таких как ключи;Или научитесь примечания принять стратегии, чтобы запомнить важные вещи.Кармен делает это с помощью интерактивных игр и мероприятий.

Исследовательская группа разработала Carmen с четким набором критериев.Важно, чтобы люди могли самостоятельно использовать робота, без контроля врача или исследователя.По этой причине Кармен должна была быть подключением и игрой, без многих движущихся частей, которые требуют технического обслуживания.Робот также должен иметь возможность функционировать с ограниченным доступом к Интернету, так как многие люди не имеют доступа к надежному подключению.

Кармен должна иметь возможность функционировать в течение длительного периода времени.Робот также должен иметь возможность четко общаться с пользователями;выразить сострадание и сочувствие к ситуации человека;и обеспечить перерывы после сложных задач, чтобы помочь поддерживать взаимодействие.

Исследователи развернули Кармен на неделю в домах нескольких человек с MCI, которые затем выполняли несколько задач с роботом, такие как определение рутинных мест, чтобы оставить предметы домашнего обихода, чтобы они не терялись, и размещение задач в календаре, поэтому онине будет забыт.

Исследователи также развернули робота в домах нескольких клиницистов с опытом работы с людьми с MCI.Обе группы участников заполнили вопросники и интервью до и после недельных развертываний.

После недели с Carmen участники MCI сообщили о попытке стратегий и поведения, которые они ранее списали как невозможные.Все участники сообщили, что использование робота было легким.Двое из трех участников обнаружили, что мероприятия легко понимают, но один из пользователей боролся.Все сказали, что они хотят большего взаимодействия с роботом.

«Мы обнаружили, что Carmen дала участникам уверенность в том, чтобы использовать когнитивные стратегии в своей повседневной жизни, и участники увидели возможности для Carmen возможность продемонстрировать более высокий уровень автономии или использоваться для других приложений», - пишут исследователи.

Исследовательская группа представила свои выводы на конференции ACM/IEEE Human Robot (HRI) в марте 2024 года, где они получили номинацию на лучшую статью.

Следующие шаги включают развертывание робота в большем количестве домов.

Исследователи также планируют дать Кармену возможность иметь LRNчs с пользователями, с акцентом на сохранение конфиденциальности, когда это происходит.Это и проблема с доступностью (поскольку у некоторых пользователей может не быть прекрасных моторных навыков, необходимых для взаимодействия с сенсорным экраном Carmen), а также потому, что большинство людей ожидают, что смогут иметь Lrnчs с системами в своих домах.

В то же время исследователи хотят ограничить, сколько информации Carmen может дать пользователям.«Мы хотим помнить, что пользователю все еще нужно выполнять большую часть работы, чтобы робот мог только помочь и не дать слишком много подсказок», - сказал Рик.

Исследователи также изучают, как Кармен может помочь пользователям с другими условиями, такими как СДВГ.

Команда UC San Diego построила Carmen на основе робота Flexi из Вашингтонского университета.Но они внесли существенные изменения в свое оборудование и написали все свое программное обеспечение с нуля.Исследователи использовали ROS для операционной системы робота.

Многие элементы проекта доступны в GitHub.

More information: Anya Bouzida et al, CARMEN: A Cognitively Assistive Robot for Personalized Neurorehabilitation at Home, Proceedings of the 2024 ACM/IEEE International Conference on Human-Robot Interaction (2024). DOI: 10.1145/3610977.3634971