Na horyzoncie pojawia się technologia, która może stać się kolejną „uniwersalną” innowacją po smartfonie — choć będzie mniej poręczna. Program badawczy Moonshot, finansowany przez Japan Science and Technology Agency (JST) i wspierany technologiami AI oraz robotyki od NVIDIA, pracuje nad wizją, w której do 2050 roku autonomiczne, samouczące się roboty wspomagają codzienne życie obywateli Japonii.
Integracja robotów opiekuńczych to część celu numer 3 w ramach szerszej inicjatywy Moonshot, obejmującej badania prowadzone przez uczelnie w całej Japonii i wyznaczającej dziesięć ambitnych celów technologicznych — od ultra-wczesnego wykrywania chorób po zrównoważony obieg zasobów. Ze względu na rosnącą liczbę osób starszych w społeczeństwie, wiele projektów koncentruje się właśnie na tym, jak roboty mogą odciążyć opiekunów i wspierać seniorów przy codziennych czynnościach, takich jak przygotowywanie posiłków, sprzątanie czy higiena osobista.
NVIDIA jako fundament architektury AIREC
Technologie NVIDIA zostały włączone na różnych poziomach rozwoju robotów opiekuńczych Moonshot, znanych pod nazwą AI-Driven Robot for Embrace and Care (AIREC). Większy i bardziej mobilny model Dry-AIREC wyposażony jest w dwie karty graficzne NVIDIA, natomiast wersja AIREC-Basic, wykorzystywana głównie do zbierania danych do modelu bazowego ruchu, korzysta z trzech modułów NVIDIA Jetson Orin NX, zapewniających przetwarzanie AI na krawędzi systemu.
Do trenowania robotów i symulowania zadań, na przykład przewidywania sił działających między obiektami, zespół wykorzystał open-source’owe narzędzie NVIDIA Isaac Sim — framework do symulacji robotycznej. Integracja tych narzędzi i technik AI znacząco przyspieszyła przejście projektu od fazy koncepcyjnej do realnych demonstracji.
„Pięć lat temu, zanim pojawiła się generatywna sztuczna inteligencja, niewielu wierzyło, że takie zastosowania będą możliwe” — mówi Tetsuya Ogata, profesor i dyrektor Instytutu AI i Robotyki na Waseda University. — „Dziś atmosfera wokół tej technologii się zmieniła i możemy poważnie rozważać takie rozwiązania.”
Budowanie pełnego zestawu umiejętności opiekuńczych
W ramach celu numer 3 prowadzone są prace nad szeregiem funkcji potrzebnych w opiece nad osobami starszymi. Badacze skupiają się na zadaniach takich jak zmiana pieluch, pomoc przy kąpieli czy wsparcie przy posiłkach — tak, by roboty mogły przejmować mechaniczne i fizycznie obciążające czynności, umożliwiając opiekunom skoncentrowanie się na poprawie jakości życia podopiecznych.
Jednym z istotnych tematów badawczych jest automatyzacja repositioningu — przestawiania ciała pacjenta w łóżku w celu zapobiegania odleżynom i umożliwienia czynności higienicznych. Misa Matsumura, studentka bioinżynierii na University of Tokyo, zaprezentowała prace nad tym zagadnieniem podczas konferencji IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems. Złożoność zadania polega na konieczności uwzględnienia stanu zdrowia i indywidualnych potrzeb pacjenta, a jednocześnie wykonywaniu ruchów w sposób bezpieczny i komfortowy.
Zespół Matsumury trenował Dry-AIREC z użyciem laptopów napędzanych kartami NVIDIA RTX. W badaniach zastosowano estymację 3D pozycji ciała, obliczenia trajektorii ruchu oraz przewidywanie sił kontaktu. Dry-AIREC wyposażony jest w kamery typu fisheye i kamery głębi, które rejestrują ruchy potrzebne do zmiany pozycji. Metoda działania polega na odtworzeniu trajektorii ruchu na podstawie danych zarejestrowanych od wykwalifikowanych opiekunów, a następnie przewidywaniu nacisku, jaki należy wywrzeć na ramiona i kolana pacjenta, aby ruch został wykonany skutecznie, ale bez wywoływania bólu. Dzięki temu robot może dobrać moment i siłę działania adekwatnie do sytuacji.
Początkowe eksperymenty przeprowadzono na manekinach, a obecnie badania obejmują także testy z udziałem ludzi — prace nad optymalizacją tej funkcji trwają nadal. Przykład tego typu badań pokazuje, że rozwój robotów opiekuńczych wymaga równoległego postępu w czujnikach, modelach predykcyjnych i praktycznych testach w bezpiecznych warunkach.
Dla części badaczy praca nad robotyką opiekuńczą ma wymiar osobisty. „Chociaż moja specjalizacja to robotyka medyczna, dołączyłam do projektu, ponieważ moja matka się starzeje, i to doświadczenie uświadomiło mi wagę opieki osobistej” — mówi Etsuko Kobayashi, profesor bioinżynierii na University of Tokyo i promotor Matsumury. — „Moje doświadczenie w robotyce medycznej można znacząco rozszerzyć na robotykę opiekuńczą, przyczyniając się do powstania bezpiecznych i niezawodnych systemów skoncentrowanych na człowieku.”
Zespół realizujący cel numer 3 zaprezentuje swoje osiągnięcia na Międzynarodowym Sympozjum ds. Integracji Systemów (International Symposium on System Integration) w styczniu 2026 roku.