机器人兔子首次问候即学会识别用户声音,实现个性化老年护理Robotic rabbit learns users' voices on first greeting, enabling personalized elder care

环球医讯 / AI与医疗健康来源:techxplore.com西班牙 - 英语2026-08-22 04:32:22 - 阅读时长4分钟 - 1724字
马德里卡洛斯三世大学机器人实验室开发了一种创新AI语音识别系统,使宠物型机器人Mía能够在首次互动时即时学习并识别用户声音,为认知能力下降的老年人提供个性化护理。该系统仅使用机器人内置麦克风进行本地化处理,避免隐私泄露风险,无需预先设置即可自动生成用户声纹档案。实验证明,这种动物机器人能有效改善老年人情绪,作为社交催化剂打破孤立感,促进人际互动。研究团队表示,这项技术使机器人能根据不同用户自动调整行为模式,例如为焦躁用户提供针对性安抚机制,为新一代辅助护理机器人开辟了道路,目前正与企业合作推进技术商业化,有望显著提升老年人生活质量并减轻护理负担。
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机器人兔子首次问候即学会识别用户声音,实现个性化老年护理

马德里卡洛斯三世大学(UC3M)机器人实验室的社会机器人研究小组开发了一种基于人工智能的方法,使宠物型辅助机器人能够识别与其互动的人员。这款名为Mía的原型机器人正在马德里市政府日间中心进行测试,用于对认知能力下降的老年人进行个性化情感刺激。

社交机器人领域最大的挑战之一是让机器以自然和个性化的方式与人互动。为实现这一目标,一种方法是让机器人知道它在与谁交谈。马德里卡洛斯三世大学(UC3M)科研团队新开发的用户语音识别系统最近发表在《应用科学》杂志上,该系统在模拟宠物的机器人兔子Mía上"内置"运行。

"我们使用这款机器人为认知能力下降的老年人提供情感刺激,而用户识别是机器人能够根据每个人的需求表现出个性化行为的重要一步,"马德里卡洛斯三世大学机器人实验室社会机器人研究小组的该研究作者之一José Carlos Castillo Montoya说道。

"与依赖摄像头和图像处理的传统识别系统不同(这些系统通常需要高计算能力且可能侵犯隐私),该方案仅使用机器人的内置麦克风。据研究人员称,它还以本地和增量方式运行,这提供了两个优势。一方面,它提供了更大的隐私保护,因为声纹从不离开物理设备本身。另一方面,它能够实现一种即时学习。"

"机器人不需要设置阶段来学习你的声音;它第一次听到你说话时就会自动创建个人资料,"该研究的另一位作者、马德里卡洛斯三世大学系统工程与自动化系的Arecia Segura Bencomo说道。

动物机器人学和情感刺激的好处

这项进步应用于Mía——一款完全由马德里卡洛斯三世大学开发的兔子形状机器人原型——属于动物机器人学的范畴。这种治疗范式旨在将真实动物疗法已被证明的好处(如减轻压力和焦虑)转移到动物福利或患者护理能力限制其使用的受控环境中。

"在认知能力下降的老年人特定情况下,机器人激发了照顾某物的需求,"Castillo说道。"我们在马德里市政府日间中心的试点测试中证实,除了改善老年人的情绪外,机器人还起到社交催化剂的作用:它打破孤立,减轻不希望的孤独感,并鼓励用户开始更多地相互交流。"

基于人工智能的"声纹签名"

该系统的运行模拟了人类的学习能力。每当有人对机器人说话时,算法都会分析声学信号的细微差别和模式,以创建独特的"声纹签名"。

"我们的方案很简单,因为机器人的计算能力非常有限,"Castillo Montoya说道。"该算法生成一种地图,并使用我们在实验室改进的开源代码,将彼此相似的签名分组。最终,每个组对应一个特定用户。"

该系统因其能够实时处理意外情况而脱颖而出。如果它与一个未知的人互动,AI会检测到该人的声纹签名不符合任何先前的组,如果互动继续,它能够生成一个全新的动态配置文件,学习识别这是一个新用户。在实验测试中,该软件在识别已知用户方面取得了很高的成功率。

"这项进步为新一代更易获得的辅助和陪伴机器人打开了大门,这些机器人能够进入家庭,仅通过听到第一声"早安"就能自主学习家庭成员是谁。研究团队强调了这项技术解锁的未来个性化潜力。"

"我们希望机器人能够根据不同面对的人做出不同的反应来适应,"Castillo说道。"如果它检测到一个往往更加焦躁的特定用户,旨在安抚该人的特定机制和行为将自动激活。"

目前,研究团队拥有多个Mía的可操作原型,他们继续在真实临床场景中完善这项技术,同时寻求与有兴趣转让这些知识并将这些辅助平台推向更广泛市场的企业建立联盟。

图片来源:马德里卡洛斯三世大学 - OIDCI

更多信息

Arecia Segura-Bencomo等人,《基于声纹生物识别和动态聚类的社交机器人用户识别方法》,《应用科学》(2026)。DOI: 10.3390/app16094548

关键概念

以人类为中心的AI界面、具有代理能力的消费AI、人形机器人技术

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