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  • 一文看懂養老機器人的前世、今生和未來

    老年人,究竟該由誰來照顧他們?怎么照顧他們?在子女繁忙、看護稀缺的情況下,機器人能否填補越來越多老人冷清的居室和寂寞的心靈?
     

    前言:

    "獨居還患有老年癡呆的弗蘭克,不僅時常神智混亂,無法與人們進行正常的交流,生活自理也成最大問題。

    某天兒子買回來一個全能機器人,不僅洗衣做飯樣樣皆通,還能陪著嘮嗑遛彎,陪伴老人完成各種生活事務。寂靜冷清的家里瞬間變得井井有條、生機盎然,老人還重拾起年輕時候的老本行。"

    這是一部關于空巢老人與全能型機器人生活的電影——《機器人和弗蘭克》,影片展現了機器人能為人類孤獨的老年生活帶來多么大的改觀。

    與藝術作品里表達的機器人倫理問題不同,我們現在更需要去思考一個現實問題:老年人,究竟該由誰來照顧他們?怎么照顧他們?在子女繁忙、看護稀缺的情況下,機器人能否填補越來越多老人冷清的居室和寂寞的心靈? 
     

    養老機器人簡史:康復機器人、護理機器人和陪伴機器人


    近年來興起的智慧養老,通過將各種現代科技與養老服務相結合,致力于全面提高養老服務的體驗與效率。
     

    養老機器人是智慧養老的一個分支,不過目前對于養老機器人的概念沒有嚴格的界定,AgeClub根據機器人能夠解決的老年人需求類型進行劃分,將養老機器人主要分為護理機器人、康復機器人和陪伴機器人。
     

    1.從1960年代開啟的養老機器人發展浪潮


    養老服務機器人的起始時間要追溯到20世紀下半葉,最早是從醫療、軍事、工業等領域發展,到20世紀90年代各研究機構開始察覺到老年人生活的各方面需求都可以通過機器人解決,才開始在老年人群的需求上逐漸聚焦。
     

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    2.康復機器人研究起步階段在20世紀60年代。


    最早實現商業化的康復機器人是英國Mike Topping研制的Handy1,2000年瑞士HOCOMA公司的Lokomat初版研發出來后,康復機器人便進入了全面發展時期。
     

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    康復機器人的服務對象主要是腦卒中、脊髓損傷等神經系統損傷的半失能老人。康復機器人可以通過多次訓練數據,最終以報告的形式反饋給醫師,提高康復方案的準確性和康復率。


    隨著各國對康復醫療領域的逐漸重視以及消費者對輕型康復醫療設備的巨大需求,可穿戴康復+輔助行走的外骨骼機器人橫空出世。以色列外骨骼機器人公司Rewalk在2012年推出后,2014年便在美股上市。


    3.護理機器人從20世紀80年代開始發展;


    最初美國TRC公司研發醫院用的服務機器人對護士工作進行輔助,后來由于養老護理的巨大需求,更多關于失能老人護理的機器人被研發出來。
     

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    護理機器人以幫助老年人日常起居為目標,主要解決通便、翻身、警報、健康監測等問題。


    除此之外,還出現了一些為護理人員提供幫助的機器人,以減輕他們的工作負擔和工作強度,甚至可以實現多人、全方位管理,并為患者提供更加細致的服務。


    目前主要研究方向一方面是將老人需求細分后開發更具針對性的機器人,另一方面在于提高護理人員的看護管理效率。


    4.陪伴機器人從20世紀90年代自英、美發達國家開始逐漸發展;


    后來隨著人工智能技術的逐漸成熟,從簡單的交流機器人逐漸發展為伴侶機器人,目前上市的產品大部分是泛年齡段使用的產品,專門針對老年人開發的陪伴機器人比較少。
     

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    陪伴機器人可以部分地滿足老年人、特別是空巢老人的心理需求。除了陪伴逗樂外功能,也會承擔一定的健康、生活助理的職責,例如吃藥提醒、智能家居等功能。


    隨著機器人技術的不斷進步,養老機器人除了逐漸覆蓋老年人生活的各方面外,也在與智能家居相融合,對老年人的居住環境進行改善和優化。


    三大驅動要素:護理員短缺+人均GPD突破1萬美元+機器人政策


    對于中國來說,“護理員嚴重短缺+人均GDP突破1萬美元+政策規劃”將成為驅動國內養老機器人行業發展的三大要素。


    1.護理員嚴重短缺:截止2018年年底,我國65歲及以上人口比重達到11.9%,人口老齡化程度持續加深,失能、半失能老年人約4000萬。


    2.人均GDP突破1萬美元:經濟發展水平是養老需求釋放的重要因素。美國、日本在人均GDP達到1萬美元時養老行業進入快速發展階段,中國今年會實現人均GDP1萬美元;


    3.機器人政策規劃:2016年《“十三五”規劃綱要》提出,要大力發展工業機器人、服務機器人、手術機器人和軍用機器人,推動人工智能技術在各領域商用;


    2017年《促進新一代人工智能產業發展三年行動計劃(2018-2020年)》提出到2020年,智能家庭服務機器人、智能公共服務機器人實現批量生產及應用,醫療康復、助老助殘等機器人實現樣機生產,完成技術與功能驗證,實現20家以上應用示范。


    大量服務機器人相關政策的陸續出臺,為我國養老機器人產業發展提供了強有力的支持和引導。

    日本案例:政策推動養老機器人大發展,松下、NEC等大企業專門成立老年事業部在服務機器人領域發展處于前列的國家中,主要以美國、日本等發達國家為代表。


    這些國家早在2006年左右就出臺相關政策,將資金、研究、政策等資源向服務機器人領域傾斜。后來也在不斷為服務機器人行業提供扶持經費,促進產業發展。 
     

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    尤其是日本,其人口老齡化程度嚴重,護工缺口高達40萬。據日本經濟產業部估計,2015年至2025年間,日本護理機器人市場將擴大20倍,政府正投入政府預算的三分之一用于開發護理機器人。


    根據國立研究開發法人產業技術綜合研究所公布的信息:其主要將護理機器人分為移動輔助、移動支援、排泄支援、看護/交流、入浴支持、護理業務支持這六種。
     

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    其護理范圍不僅覆蓋了養老機構及失能老人,也在家庭養老以及其他高齡老人方面進行了延伸,為老人的日常活動提供更高自主性,提高其生活質量。


    在政策推動下,日本國民對于機器人的接受程度較高,相關大企業在養老服務機器人的技術成熟程度和市場推廣效果都比較好。
     

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    日本對于護理機器人以及陪伴機器人的研發成果較多,尤其是松下、NEC這種大企業會專門成立老年事業部,進行相關產品的研發銷售。


    中國養老機器人市場掃描:企業類型/創投/研發/發展難點


    Ageclub通過統計各大機器人門戶網站以及企查查之類的企業信息平臺,發現72家養老機器人相關公司。


    可以看到,從2015年開始各路人馬都看到了養老機器人的商業機會,紛紛投入養老機器人領域創業。許多在國外有相關研發經驗,背靠各大研究機構的研究人員/創業者加入養老服務機器人行業,也為國內機器人發展奠定了技術基礎。


    可以看出,現階段的公司大多以康復醫療設備為主,注重解決半失能患者的身體恢復問題。


    經營范圍里有康復機器人的公司有41家,護理機器人有12家,陪伴機器人有14家,也有5家類似新松等大型機器人企業研發的養老機器人產品較多,橫跨2-3個領域。
     

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    根據我們對各企業信息進行匯總,目前進入養老服務機器人領域的公司主要分為三類:
     

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    • 專注某類產品的新創企業:例如專注于康復機器人的大艾機器人、尖叫科技、傅里葉智能等外骨骼機器人公司,以及柚瓣、禮賓醫療等老年人陪伴機器人公司;

    • 從其他行業拓展到養老機器人的企業:例如主體公司是從事醫療行業的匯博神方、工業機器人的新松機器人、家電行業的美的、電子科技行業的博厚醫療等;

    • 海外機器人公司進行地區業務范圍拓展的企業:例如日本工業電機制造商安川電機。


    1.康復機器人


    由于國外康復機器人企業的成功先例以及國內對于國產康復機器設備的巨大空缺,許多創業者從康復機器人領域進入養老助殘行業。 
     

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    據統計,這41家康復機器人公司中,大部分是在14年以后創立,部分企業是從其他行業擴展事業范圍,另一部分企業是看到了國外康復機器人的成功事例后,便開始在國內相關領域進行創業。


    可以看出,2015年左右普通康復機器人成立公司數量最多,而關于外骨骼機器人的創業熱潮從2014年開始逐漸興起。


    該領域一共有22家公司獲得融資,大部分公司獲得了PreA、A輪融資,在2017-2019年獲得融資的公司最多,大部分公司獲得融資金額在千萬級。


    2.護理機器人


    我們查到目前有10家主攻護理機器人的企業,國內大部分護理機器人公司的關注點主要在于解決失能老人的排泄問題。
     

     

    產品主要是采取智能一體化護理床的形式,將護理床、電動輪椅、移位功能集中在一臺機器人上,減少移送過程中墜落事故的風險。
     

    大部分企業的注冊資本較高,統計企業中只有一家進行了融資。
     

    3.陪伴機器人



    我國在陪伴機器人布局的企業,主要以泛人群產品、兒童早教產品為主,但是對于老人這個特殊群體,還只是很零星的一些嘗試。 

     


    部分企業的做法是將兒童早教產品與老年陪伴產品功能混在一起,會在原有系統中加入小部分老年人興趣相關功能(戲曲、廣播等),在電商渠道進行銷售的這種陪伴類產品有很多。


    更有小部分產品是是將普通平板設備與移動機械進行簡單組裝,將普通電子設備的功能融合在一起,跟智能手機的差別并不大。

     


    目前國內陪伴機器人行業存在著專注中老年需求的玩家少、產品針對性較差以及市場推進緩慢等問題。


    4.養老機器人發展難點:


    AgeClub對養老機器人與老年需求的匹配度進行分析,認為不同年齡、身體狀況的老人對不同類型的機器人有不同程度的需求,總的來說前景廣闊。

     


    但是目前為止國內養老機器人市場仍處于起步階段,遠未實現大規模普及。


    并且有業內人士向AgeClub透露,上市公司美的創建的養老服務機器人由于項目投資回報未達到要求,團隊目前已經解散。


    我們對相關從業者進行了交流,總結出以下幾個主要原因:

    • 意識不到位:目前國內養老機構、家庭和各級政府對養老機器人的認知較低,總體接受度不高,導致市場整體需求較弱;

    • 價格障礙:大部分個人陪伴機器人的價格在數千元,并且1000元以下的機器人功能較為單一,性價比不高;大部分康復機器人價格在10萬以上,一般家庭和基層醫療機構承擔不起;

    • 技術不成熟:國內養老機器人在功能上相比國外產品有所創新,價格能夠低20%-30%,但是由于核心技術尚未完全成熟,在性能上仍與國外產品有差距;而且許多企業的生產線無法保證上市后能進行大規模量產以及產品的質量穩定;

    • 沒有規模化:目前國內大部分企業沒有大規模量產以及相關合作經驗,未能在行業里形成一定影響力,許多消費者對于機器人產品仍處于觀望狀態。


    發展方向:緊貼需求端的技術創新+平臺、保險、租賃等商業模式創新


    雖然養老機器人目前沒有出現井噴式的市場需求,但是隨著老齡化社會加快到來,每個家庭像使用智能手機一樣去使用機器人的場景,或許就在并不遙遠的將來出現。


    目前世界上外骨骼機器人的代表性公司有美國Ekso Bionics,以色列ReWalk,日本Cyberdyne,和新西蘭Rex Bionics Limited等,前三個公司憑借著巨大的市場需求以及技術優勢均在2014年先后上市。 

     


    根據我們對其中幾個上市公司的財務報告進行跟蹤和分析,其收入都處于增長趨勢,可以看出發達國家老年行業對機器人的需求在逐漸打開。


    下面將從技術和商業模式兩個方面分析養老機器人的創新方向。


    1.緊貼老人需求端創新:輕便化/舒適化/情感交互/家務


    AgeClub根據易用性、自主操作程度、輕便型、場景多樣性、性價比等指標對不同類型康復機器人進行分析,發現普通康復機器人在各方面稍有欠缺,外骨骼機器人對易用性以及自主操作程度指標進行了完善,最新型可穿戴外骨骼機器人較好地解決了前兩位“前輩”的場景多樣化以及輕便性的問題。
     

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    據統計Ekso Bioncs的外骨骼機器人價格為7.5-15萬美元;Rewalk外骨骼機器人為6.5-13萬美元;HAL-5外骨骼機器人為5萬美元。


    目前對外銷售的個人用外骨骼機器人平均售價10萬美元,相當于脊髓損傷患者5年的定期護理成本,對于一般家庭來說只是可望不可得。


    國內部分專注外骨骼機器人的企業察覺到了這種價格、技術和消費者需求中間的巨大空白,便通過自主/合作研發材料和系統等方式,來實現從面向B端的基礎功能到面向C端便攜化的跨越:基本功能——人機交互——絕對安全性——輕便化、舒適化。


    例如深圳邁步智能科技有限公司開發的BEAR H1的外骨骼機器人,會根據病人身高進行調節,體重不超過85公斤的病人都可以使用,并且它本身的重量在20公斤以下。


    BEAR H1采用了柔性驅動器作為輸出,這樣在力控制的時候,穩定性和精度會變得更高,適合在人機交互的場景里面使用。


    上海傅里葉智能科技有限公司在2019年推出Fourier X2,在保證整體結構剛度的同時將負重感降至最低,其重量僅為18公斤,并且Fourier X2是一個可進行批量化生產的機器人,在價格上也會遠低于國外品牌,就可以真正解決外骨骼機器人普及的問題。


    并且傅里葉將為全球開發者們構建一個以軟件為中心,搭載模塊化硬件的外骨骼機器人生態系統EXOPS,開發者們可以在此平臺上進行二次開發,推動外骨骼機器人快速落地,加速其產業化進程。


    在陪伴機器人方面,綜合公開信息以及與行業從業者的交流,AgeClub對陪伴機器人各種功能以及技術開發難度進行分層:
     

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    • 最基礎的是上文提到的“移動手機”的基礎機器人+智能設備功能,主要是提供上網、通話、基礎交互以及移動功能;

    • 其次的升級版是針對老人的健康需求,在陪護機器人中添加智能健康管理等功能;

    • 然后的進階版是將居住空間智能化,加上智能安防和家居聯動的功能,提升安全感與生活品質;

    • 最后終極版本是結合人工智能技術,添加高級機器人功能,可以滿足深層情感交互以及家務服務等全方位功能。


    上文我們提到國內最常見的版本是將兒童陪伴與老人陪伴功能揉在一起的基礎版。


    但是也有部分企業針對老年群體的需求出發,嘗試研發終極版本的陪伴機器人。


    據了解,國內中瑞機器人公司開發出專注老年陪伴的機器人P-Care,它擁有多種不同類型的可自主更換手爪,可依任務的不同,智能更換手爪,對碟、碗、托盤、刀叉勺筷、杯、平板、手機等日常生活用品進行抓取和握持。
     

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    并且搭載AI模塊,通過深度學習和決策系統實現更多復雜的智能操作,提供更好的人機交互體驗和環境感知能力。


    除了滿足一般老人的陪伴需求外,還出現了一種針對阿爾茲海默癥預防和癥狀緩解的治療機器人。


    日本有一種海豹型機器人“PARO”,在許多養老機構作為“神經邏輯治療機器人”。截至2018年,全世界共有5000只PARO投入使用。 
     

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    此前有研究表明,動物療法對阿爾茨海默病癥具有一定效果。但是由于種種現實原因,實際采用動物療法的例子并不多,更容易管理的機器人代替動物的方法受到了市場的關注。


    這種機器人有助于阿爾茨海默病患者的護理。通過肢體接觸,可以喚醒阿爾茨海默病患者過去養育子女、飼養寵物的記憶。


    根據相業內人士透露,國內也有部分企業在研發預防或緩解阿爾茲海默癥的機器人,國內目前有1000萬阿爾茲海默癥患者,引進該類機器人對于養老機構或者家庭來說也是一種剛需。


    2.商業模式創新:平臺/保險/租賃


    由于養老服務機器人面向C端的銷路未完全打開,對于機器人企業來說,在提高產量的同時與其他產業相結合,再不斷的延伸拓展,是個更加務實可行的思路。


    可以與養老地產開發商提供以機器人為核心的整套智慧住宅解決方案,應用于居家養老,通過對老年人家庭的智能化改造,讓老年人在自己家里享受智能化的養老服務。


    國內機器人代表企業新松機器人,其開發的養老服務機器人融合人工智能、物聯網、大數據、健康監測等先進技術,打造醫養結合的智慧養老平臺,目前正在與多家高端養老地產洽談合作。


    除了與養老行業進行結合外,還可以與保險公司進行合作,形成一個完整閉環的商業模式。
     

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    世界上最大的保險公司之一AIG和日本大同壽險公司(Daido Life)已經和開發外骨骼機器人的日本公司——Cyberdyne達成合作,開發整合護理機器人的壽險產品。


    另一家機器人公司HINOUNOU將其開發的智能健康伴侶Nounou與AXA和中國平安進行合作,共同推出面向老年人的保險服務。


    除對機器人產品采用傳統的市場銷售模式外,部分企業也準備采用租賃的模式來緩解機器人價格高昂、接受度低的問題。


    隨著國家政策對于養老產業支持力度的加強,租賃可以最大程度地減少醫療機構在添置大型設備資金上的一次性大額投入,讓醫療機構和廣大老人在使用的過程中逐漸了解接受養老機器人。


    我們看到,越來越多的機器人從業者進入老年行業,希望在中國老齡化進程中,以機器人為代表的高科技能帶給進入老年的我們更加精彩的“朋克”生活!


    鄭重聲明:本文版權歸原作者所有,轉載文章僅為傳播更多信息之目的,如作者信息標記有誤,請第一時間聯系我們修改或刪除,多謝。

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