金昱芃
自閉癥又稱孤獨(dú)癥,是現(xiàn)代社會中發(fā)病率越來越高的一種精神和心理上的疾病。目前針對自閉癥兒童的治療手段主要有藥物、飲食和教育訓(xùn)練法。
由于教育訓(xùn)練法所需專業(yè)康復(fù)師的人數(shù)嚴(yán)重不足,很多患有自閉癥的孩子的父母不得不放棄工作,帶孩子到大城市治療。這不僅增加了患者家庭的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān),也無法為患者營造溫馨的家庭生活環(huán)境,治療效果常常不盡人意。
1976年,愛丁堡大學(xué)的科研人員Weir和Emanuel采用遠(yuǎn)程控制機(jī)器人對一名7歲自閉癥兒童進(jìn)行治療,取得了良好的效果。同時(shí),由于機(jī)器人的行為可隨意調(diào)整,交流方式簡單,越來越多的研究人員嘗試用機(jī)器人對自閉癥兒童進(jìn)行治療。
一、NAO機(jī)器人簡介
NAO機(jī)器人由法國阿爾德巴蘭公司研制。它支持23國語言,身高58厘米,具有較完備的硬件資源,通過控制程序的編寫,可以實(shí)現(xiàn)與人對話、播放音樂、動作交流,甚至感情交流。
NAO有25個(gè)自由度,可支配25個(gè)關(guān)節(jié),裝有一個(gè)慣性導(dǎo)航儀,可以感知自己的位置,保證身體平穩(wěn)。NAO胸前的超聲波傳感器可以測出前面的障礙物,避免發(fā)生相撞。NAO還利用4個(gè)麥克風(fēng)進(jìn)行聲源定位,通過攝像頭進(jìn)行人臉識別與圖像圖形識別,用眼部的大量彩色發(fā)光二極管進(jìn)行情緒的表達(dá)。
想要NAO完成任務(wù),只需對它編程即可。作為初學(xué)者,可利用編程平臺Choregraphe為其編寫程序。高級應(yīng)用者可使用C++語言或Python語言等創(chuàng)建或編輯它的動作模塊。
二、NAO機(jī)器人輔助治療舉例
對自閉癥兒童進(jìn)行教育訓(xùn)練的首要條件是使患兒對訓(xùn)練者感興趣。NAO看上去像一個(gè)5歲左右的小朋友,非常具有親和力。以下是我做的兩個(gè)與自閉癥兒童互動的例子。實(shí)驗(yàn)前,兒童應(yīng)與NAO進(jìn)行1次至2次的接觸,實(shí)驗(yàn)過程要求家長陪同,避免兒童出現(xiàn)緊張情緒。
1.基本交流
自閉癥兒童的核心障礙表現(xiàn)為溝通障礙、興趣局限及刻板行為。針對這幾點(diǎn),NAO與患兒的交流可從簡單的問候開始。問候內(nèi)容如表1所示。
每說一句話,NAO都要留出足夠的時(shí)間等待患兒回答,NAO的下一句話不能完全依賴患兒的回答內(nèi)容。在第4句話之后,NAO可做幾個(gè)簡單的動作,借助Choregraphe中的Point At指令盒實(shí)現(xiàn),示意患兒跟著完成,以培養(yǎng)他(她)的注意力和交流興趣。對應(yīng)的Choregraphe程序如圖2所示。
2.游戲治療
對于兒童來說,游戲是較有效也有吸引力的活動,能使他們放松。我設(shè)計(jì)了一個(gè)物品交換的角色游戲,該游戲適用于5歲前的自閉癥兒童。
首先NAO向陪伴的家長要一個(gè)黃色的小球,NAO拿這個(gè)黃色的小球要求和孩子交換一個(gè)白色的小球,最后把白色小球再還給家長。該游戲的目的是幫助患兒建立交換的概念。交換小球的游戲運(yùn)行實(shí)物如圖3所示。
三、總結(jié)
通過將以上兩個(gè)游戲用于和自閉癥兒童交流,發(fā)現(xiàn)患兒把注意力集中在NAO機(jī)器人身上的時(shí)間較長,交流的興趣也較大,基本可以配合完成整個(gè)流程。實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容設(shè)計(jì)可被多次修改與完善,需按照不同的治療對象,由對自閉癥兒童治療具有豐富經(jīng)驗(yàn)的治療師和程序設(shè)計(jì)者共同定制。(指導(dǎo)老師:杜 博 薛 曉)
發(fā)明與創(chuàng)新·中學(xué)生2016年11期