机器人系统为严重行动受限的人提供饮食服务

康奈尔大学的研究人员开发了一种机器人喂食系统，利用计算机视觉、机器学习和多模态感知来安全地喂养那些严重行动受限的人，包括脊髓损伤、脑性麻痹和多发性硬化患者。

这项名为“Feel the Bite: Robot-Assisted Inside-Mouth Bite Transfer using Robust Mouth Perception and Physical Interaction-Aware Control”的系统于3月11日至14日在科罗拉多州博尔德举行的人机交互会议上展示，并获得了最佳论文荣誉提名。同时，研究团队的机器人喂食系统演示也获得了最佳演示奖。

该机器人喂食系统通过实时追踪口腔位置并根据用户的运动调整，以及动态响应机制，可以检测到物理交互的性质并做出相应反应。研究人员表示，这使得系统能够区分突然的痉挛、有意识的咬合和用户试图在口中操纵餐具的行为。

研究小组的机器人是一个多关节臂，末端装有一个自制的餐具，可以感知施加在上面的力。他们的口腔追踪方法结合了两个摄像头的数据，可以精确检测口腔位置，并克服由餐具本身造成的视觉阻碍。这种物理交互感知响应机制使用了视觉和力传感来感知用户与机器人的交互方式。

研究团队表示，在美国三地进行的用户研究表明，机器人成功地喂养了13位患有不同医疗条件的人，并且用户对这款机器人感到安全和舒适。

尽管还需要进一步的工作来探索系统的长期可用性，但其令人鼓舞的结果突显了改善护理对象的独立性和生活质量的潜力。

这项研究的共同作者是：Daniel Stabile, M.S. '23; Ziang Liu, a doctoral student in the field of computer science; Abrar Anwar of the University of South California, and Katherine Dimitropoulou of Columbia University.

该研究主要由国家科学基金会资助。