面向痴呆症护理的边缘-主机-云架构:机器人无关、护理者在环的个性化认知训练
机器人学
2026-04-21 v1 人机交互
摘要
我们提出Speaking Memories,一个分布式、利益相关者在环的机器人互动平台,用于支持个性化认知训练。与单一机器人中心系统不同,Speaking Memories被设计为一种通用的机器人架构,将护理者编写的知识、本地边缘智能和躲体化机器人代理整合到统一的社会技术环中。该平台融合听觉、视觉和文本信号,以实现情感感知、个性化对话,同时通过本地边缘交互服务器将多模态感知与推理从特定硬件中解耦。该设计实现低延迟、隐私保护的操作,并支持跨异构机器人 embodiment 的可扩展部署。护理者和家庭成员通过安全的云门户贡献结构化的传记知识,这些知识条件下游对话政策并支持跨交互会话的纵向个性化。除了实时互动之外,该系统还包含一个自动化的多模态评估层,持续分析用户响应、情感线索和参与度模式,产生规模化的结构化互动指标。这些指标支持互动质量的系统性评估,实现数据驱动的模型微调,为未来的临床和护理者信息化个性化和干预计划奠定基础。我们通过实际部署评估了该平台,测量端到端延迟、对话连贯性、互动稳定性以及利益相关者报告的可用性和参与度。结果显示,系统实现亚6秒响应延迟、稳健的多模态同步,并持续获得来自参与者和护理者的积极反馈。此外,数据集的子集可在请求并遵守知情同意和IRB限制后共享。
引用
@article{arxiv.2604.16408,
title = {An Edge-Host-Cloud Architecture for Robot-Agnostic, Caregiver-in-the-Loop Personalized Cognitive Exercise: Multi-Site Deployment in Dementia Care},
author = {Wenzheng Zhao and Ruth Palan Lopez and Shu Fen Wung and Fengpei Yuan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2604.16408},
year = {2026}
}
备注
21 pages, 6 figures, 10 tables, submitted to IEEE Transactions on Robotics (T-RO)