I nte rna t io na l J o urna l o f   Rec o nfig ura ble a nd   E m be dd e d Sy s t e m s   ( I J R E S)   Vo l.  14 ,   No .   1 Ma r ch   20 25 ,   p p .   35 ~ 47   I SS N:  2089 - 4864 DOI 10. 1 1 5 9 1 /i j r es . v 1 4 . i 1 . pp 35 - 47          35       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij r es.ia esco r e. co m   Artif i cia l int e llig ence driven  robo ti c control sy ste m   f o r   perso na liz e d elde rly  care and   foo m a ss a g e       Sh ripa d B ha t la w a nd e,   Sw a t i Shil a s k a r,   So ha m   A k o t k a r ,   Anis J o s h i ,   Z a y d Ans a ri   D e p a r t me n t   o f   El e c t r o n i c s a n d   T e l e c o mm u n i c a t i o n   En g i n e e r i n g F a c u l t y   o f   En g i n e e r i n g ,   V i s h w a k a r m a   I n st i t u t e   o f   T e c h n o l o g y ,   P u n e ,   I n d i a       Art icle  I nfo     AB ST RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Feb   2 7 ,   2 0 2 4   R ev i s ed   J u l 1 0 ,   2 0 2 4   A cc ep ted   A u g   1 2 ,   2 0 2 4       T h is r e se a r c h   p re se n ts an   e lec tro n ic s y ste m   f o p ro v id in g   f o o m a ss a g e   to   th e   e ld e rly ,   a lo n g   w it h   a rti f icia i n telli g e n c e   (A I)  d riv e n   v o ice - c o n tro ll e d   c o n v e rsa ti o n   b o t.   T h e   p ro b lem   u n d e stu d y   f o c u se o n   th e   e ld e rly   a g e   g ro u p   su ff e rin g   f ro m   f o o re late d   a il m e n ts,  m o st  c o m m o n ly   f o o t   p a in .   A lso ,   th e   risk   o f   d e p re ss io n   o a n x iety   i h ig h   f o t h is  a g e   g ro u p   d u e   to   so c ia l   iso latio n .   T h e se   p ro b lem a re   a d d re ss e d   b y   th e   sy ste m   u n d e d isc u ss io n   in teg ra ted   w it h   a   v o ice   a ss ist a n to   c o n v e rse   w it h   th e   e ld e rly .   T h e   A a ss isted   c o n v e rsa ti o n   b o t   e n a b les   th e   e l d e rly   to   m a k e   c u sto m i z e d   re m in d e r f o th e i r   ti m e l y   m e d ica ti o n a n d   p ro v id e s   g e n e ra u p d a tes   o n   e ss e n ti a to p ics .   T h e   s y ste m   e x ten d to   p ro v id e   th e   e ld e rl y ,   f o o t ,   a n d   c a lf   m a ss a g e   c o n tr o ll e d   w it h   m o b il e   a p p li c a ti o n .   It   c o n sists   o f   a   lo w   p o w e m o to a rra n g e m e n a lo n g   w it h   a   h ig h   c o m p u ti n g   sy ste m .   T h e   e l e c tro n ic  sy ste m   wa su b jec ted   to   tri a ls  o n   e ld e rly   f o v e ri f ica ti o n   a n d   v a li d a ti o n   o f   th e   sy st e m   to   a ss e ss   it a b il it y   o p ro v id i n g   u se rs  w it h   a p p ro p riate   a ss istan c e .   T h e   tri a ls   w e re   c o n d u c ted   o n   tw e n t y   e ld e rl y ,   a g e d   six t y ,   a n d   a b o v e ,   li v in g   se lf - su ff icie n tl y   w it h   f o o t   re late d   a il m e n t.   A ll   e ld e rl y   w e r e   s u b jec ted   t o   t h e   c o n v e rsa ti o n   b o a lo n g   w it h   th e   f o o a n d   c a lv e s’  m a s sa g e ,   p ro v id in g   su b jec ti v e   f e e d b a c k   o n   t h e   s y ste m ' s   a b il it y   to   e n h a n c e   th e ir   q u a li t y   o f   li f e .   T h e   su b jec ti v e   f e e d b a c k   a f ter   q u a n t if ica ti o n   h a v e   d e m o n stra ted   th e   a b il it y   o f   th e   s y ste m   in   im p ro v in g   th e ir  li v in g   sta n d a rd s.   K ey w o r d s :   A r ti f icial  i n tel lig e n ce   as s is ta n t   C o n v er s atio n   b o t   Dep r ess io n   E ld er ly   ca r s y s te m   Fo o m ass a g e   T h is i a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   S w ati  S h ilas k ar   Dep ar t m en t o f   E lectr o n ics a n d   T elec o m m u n icatio n   E n g in ee r in g ,   Facu lt y   o f   E n g in ee r i n g   Vis h w ak ar m I n s tit u te  o f   T ec h n o lo g y   VI T ,   U p p er   I n d ir Nag ar ,   B ib w e w ad i,  P u n e,   Ma h ar as h tr 4 1 1 0 3 7 ,   I n d ia   E m ail: s w ati. s h ila s k ar @ v it.e d u       1.   I NT RO D UCT I O N   T h n u m b er   o f   e ld er l y   s ta y i n g   alo n is   i n cr ea s i n g   w i th   an   ad v er s e   i m p ac o n   th eir   h ea lt h   a n d   p s y ch o lo g ical  b eh a v io r .   R ec en r ep o r ts   p r o v id an   in s ig h r eg ar d in g   eld er l y   p o p u lati o n   ( ag ed   6 0   an d   ab o v e) ,   w h ic h   is   c u r r en tl y   at  1 0 . 5 o f   I n d ia s   to tal  p o p u latio n   [ 1 ] .   A b o u 5 . 7 o f   t h eld er l y   p o p u latio n   li v alo n e   w it h o u th s u p p o r o f   an y   f a m il y   m e m b er s   [ 2 ] .   T h is   s itu a t io n   p r esen ts   s i g n if ica n p r o b le m ,   th ab s e n ce   o co m p a n io n s   an d   th u n a v ailab ilit y   o f   i n d iv id u als  to   lo o k   af t er   th eld er ly 's  h ea lt h .   P r o m i n en r ea s o n s   f o r   th is   u n a v ailab ili t y   m i g h i n cl u d lack   o f   f a m il y   s u p p o r o r   s itu a tio n s   w h er th eld er l y   ar s ta y i n g   alo n e.   A d d itio n al l y ,   h ir i n g   tr ai n e d   ca r ee r   to   p r o v id n ec ess a r y   s er v ices,  s u c h   as   m a s s a g th er ap y ,   ca n   b p r o h ib itiv el y   e x p en s iv e.   A d d r ess in g   th e s ch alle n g es  is   cr u cial  f o r   i m p r o v i n g   t h w ell - b ei n g   an d   li f e   s atis f ac tio n   o f   th e ld er l y   p o p u latio n .   T h is   s tu d y   ai m s   t o   tack le  t h ese  is s u e s   b y   d e v elo p i n g   i n n o v ati v s o lu tio n s   t h at  en s u r b o th   p h y s ical  an d   m e n tal  a s s i s tan ce   f o r   th e   eld er l y ,   u lt i m a tel y   e n h a n c in g   t h eir   q u ali t y   o f   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 9 - 4864   I n t J   R ec o n f i g u r ab le  &   E m b ed d ed   Sy s t ,   Vo l.  14 No .   1 Ma r c h   2025 35 - 47   36   lif e.   T h f ie ld   o f   eld er l y   ca r a n d   ass i s ta n ce   h a s   w it n es s ed   s i g n i f ica n t a d v an ce m e n ts   in   r ec en y ea r s ,   p r i m ar il y   d r iv en   b y   t h in teg r atio n   o f   cu ttin g - ed g tec h n o lo g ies li k ar tif icia l in tel lig e n ce   ( A I )   an d   r o b o tics .   T h r esear ch er s   h a v d ev elo p ed   co n v er s atio n al  r o b o ts   f o r   co m p a n io n s h ip   to   eld er l y   ca r w it h   ass es s i n g   t h u n d er s tan d i n g   o f   eld er l y   a n d   cr ea ti n g   a   d atas et  to   ch ec k   p r ef r o n tal  co r te x   ( P FC )   an d   w o r k in g   m e m o r y   ( W M)   [ 3 ] .   On o f   th k e y   ele m e n ts   o f   r o b o tic  eld er l y   ca r is   th ac cu r ac y   w i th   w h ic h   ac tio n s   ar id en ti f ied   b y   t h r o b o t   u s in g   d ata  f r o m   s e n s o r s   [ 4 ] .   B y   2 0 5 0 ,   th eld er ly   w ill  m ak u p   ar o u n d   1 6 o f   th e   g lo b al  p o p u latio n .   T o   p r o v id e   b etter   ag ed   ca r e   an d   in cr e ase  lif ex p ec tan c y ,   it  is   ess en tia to   m o n ito r   o ld er   p eo p le' s   p h y s ical  ac ti v it y ,   p ar ticu lar l y   f o r   f al d etec tio n   an d   p r ev en tio n   [ 5 ] .   Fo r   th eld er l y   w h o   ar liv i n g   alo n at  h o m e,   h o m ec ar r es ea r ch   is   p ar ticu lar l y   i m p o r ta n in   s o lv i n g   th a g in g   is s u e .   A p p r o ac h es  lik e   ca m er a - b ased   m o n ito r i n g   a n d   w ea r ab le  b as ed   s m ar d ev ices  w er tr ied   b u d id   n o t   g e th r esu lt s   as  e x p ec ted   [ 6 ] .   T h ca r eg iv er s   ar n o w   b ein g   tr ai n ed   u s in g   A I   r o b o ts   w h ich   u s v is u al   b ased   f ee d b ac k   s u c h   as   p ain   lev e l   w h ic h   g i v es  tr ain ee s   m o r ex p er ien ce   [ 7 ] .   R o b o tics   an d   A I   to g eth er   h av b r ig h f u tu r in   eld er l y   ca r an d   ass is tiv tec h n o lo g ies.   T h p r o p o s ed   s y s te m   ai m s   to   en h an ce   t h q u alit y   o f   li f b y   p r o v id in g   d i g ital  co m p a n io n s h ip   an d   m as s ag t h er ap y   to   th eld er ly .   T h ese  o b j ec tiv es  ar ac h iev ed   b y   i n teg r ati n g   an   elec tr o n ic  s y s te m   o f   en d   ef f ec t o r s   w i th   an   A I   d r iv en   co n v er s atio n a ass i s tan t.  T h ass is ta n is   d esi g n ed   to   g en er ate  s tip u late d   r esp o n s b y   a n al y zi n g   t h i n ten a n d   e m o tio n   b eh i n d   t h u s er s   i n p u t.  n o v el  i n te n r ec o g n itio n   s y s te m   u s i n g   f e w - s h o t le ar n i n g   an d   a   f i n e - t u n ed   e m o tio n   cla s s i f ier   i s   p r o p o s ed .   T h A I   as s is tan t   d ec id es th r e s p o n s e   b y   cla s s i f y in g   u s er   in p u in to   ce r tain   p r ed ef in ed   in te n cla s s es.  F u r th er m o r e,   e m o tio n al  an al y s is   o f   n at u r al   lan g u a g i n   te x t   is   p er f o r m ed   to   s i m u late  h u m a n - li k co n v er s atio n s   w it h   t h eld er l y .   T h co m p lex   m a s s a g e   s y s te m   s ea m les s l y   co llab o r ates  w it h   t h A I   co n v er s atio n al  r o b o th er eb y   e n s u r i n g   p h y s ical  a n d   m e n tal   ass is tan ce   f o r   th eld er l y .   T h d ev elo p m e n o f   th A I   ass i s t an co n tr ib u tes  to   th ex i s ti n g   w o r k   in   ter m s   o f   p r o v id in g   co m p a n io n s h ip   to   t h e   eld er l y .       2.   L I T E R AT U RE   R E VI E W   R esear ch er s   h av w o r k ed   o n   eld er ly   ca r to   p r o v id an   ass is ti v f r a m e w o r k   f o r   eld er ly   as  w ell  a s   s o m k i n d   o f   p h y s ical  aid .   Fu r th er ,   th w o r k   d o n b y   r esear ch er s   is   d is cu s s ed   alo n g   w it h   it s   o u tco m es.  S m ar t   eld er ly   ca r r o b o ts   eq u ip p ed   w i th   A I   f ea t u r es  p r o v id p er s o n alize d   ca r e,   c o m p an io n s h ip   cr ea tin g   p er s o n alize d   d atasets   to   ass es s   P FC   an d   W to   ch ec k   cu r r en u n d er s tan d i n g   o f   s to r y telli n g   an d   m e m o r y   a n d   d if f ic u lt y   i n   u n d er s tan d i n g   t h e   s to r y ,   t h m o d el  h as  t h ac cu r ac y   s co r o f   8 9 [ 3 ] .   Dee p   le ar n in g   ap p r o ac h es,  s u c h   as   co n v o lu tio n al  n eu r al   n et w o r k s   ( C N N)   an d   r ec u r r en n eu r al  n et w o r k s   ( R NN) ,   h av e   i m p r o v ed   t h e   ac cu r ac y   ( 9 2 . 3 1 %)  o f   ac tiv it y   r ec o g n itio n   b y   ca p tu r i n g   s p a tial  an d   te m p o r al  r elatio n s h ip s ,   b u t h e y   r eq u ir e   lar g a m o u n t s   o f   tr ai n i n g   d at an d   h av s lo w   tr ain in g   s p e ed s   [ 4 ] .   T h co m b in a tio n   o f   f all  d etec tio n   a n d   h u m a n   p o s esti m at io n   u s i n g   v ar io u s   p ip eli n es  s u c h   as  Mo v Net,   tr an s f o r m er ,   lo n g   s h o r t - ter m   m e m o r y   ( L ST M ) ,   an d   A lp h aP o s e.   T h e   p o o r est  r esu lts   w er o b tain ed   b y   Mo v Net  6 9 %,  w h ile  th g r ea test   r esu l ts   w er e   attain ed   b y   A lp h aP o s 8 9 . 2 2 f o r   p o s d etec tio n   an d   tr an s f o r m er   9 0 f o r   ac tio n   ca te g o r izatio n   [ 5 ] .   T h th r ee   p h ase s   o f   t h b eh a v io r   id en tif ica tio n   al g o r i th m   ( B I A )   ar s en s o r   ev e n b ased   g r o u p in g   ( SEG) ,   h is to g r a m   s i m ilar it y   b ased   g r o u p in g   ( HSG) ,   a n d   b eh av io r   b ase d   m atc h in g   ( B M) .   T h B I A   h as  t h F1 - s co r e   o f   ar o u n d   9 5 [ 6 ] .   T h in tr o d u ctio n   o f   t h ca r tr ai n i n g   ass i s tan r o b o r ev o lu tio n ize s   ca r eg i v er   tr ain in g ,   o f f er i n g   v i s u al - b a s ed   f ee d b ac k   i n   eld er l y   ca r ed u ca tio n   en v ir o n m e n t s .   T h is   i m m er s i v ap p r o ac h   allo w s   tr ain ee s   to   ac q u ir an d   p r ac tic ess en t ial  ca r eg i v i n g   s k i lls ,   el ev ati n g   t h e   s ta n d ar d   o f   eld er l y   ca r s er v ices  w it h   p ain   lev el s   f r o m   0   to   1 . 9 9   w h i ch   g i v es t h ca r eg i v er   m o r ex p o s u r f o r   p r ac tical  ap p licatio n s   [ 7 ] .   A   s m ar eld er l y   a s s i s tan ce   s y s te m   w h ic h   u s es  co m p u ter   v i s io n   al g o r ith m s   to   id en ti f y   f a l co n d itio n   h as  b ee n   d ev e lo p ed .   T h li m it atio n   o f   t h s y s te m   is   th e   r eq u ir e m en o f   p r o p er   lig h ti n g   co n d itio n s .   T h a u th o r   clai m s   ac cu r ac y   o f   9 8 :5 %,  s e n s it iv i t y   o f   9 7 an d   th s p ec if icit y   o f   1 0 0 f o r   th alg o r ith m   [ 8 ] .   A   s m ar t   r o b o tic   ar m   E m m is   d esig n e d   f o r   m ed ical  m ass a g w it h   f ee d b ac k   o f   f o r ce   a p p lied   th r o u g h   en d   ef f ec to r s .   I t   f u r t h er   h as  ca m er f o r   ex ac p lace m e n o f   f i n g er   an d   p al m   m a s s a g m a n ip u lato r   to   co n d u ct   f ee d b ac k   co n tr o w ith   r esp ec to   f o r ce   [ 9 ] .   Ho m eM ate  is   s y s te m   w h ic h   tr ie s   to   estab li s h   a m b ien a s s i s ted   li v in g   ar o u n d   t h eld er l y .   So cial  r o b o is   a n o th er   a s s i s ti v f r a m e wo r k   th at   h a s   h u m a n   r o b o in te r ac tio n   ( HR I )   a n d   tr ies  to   estab lis h   co m m u n icati o n   w i th   eld er l y   [ 1 0 ] .   T h au th o r   h as  p r o v id ed   an   o v er v ie o n   1 2   eld er ly   ca r e   s y s te m s   f o c u s ed   o n   ass i s ti v ca r th at  ca n   b p r o v id ed   f o r   ex er cise  an d   r eh ab ilit atio n   t h r o u g h   co g n iti v b ased   ass is tan ce   b o ( C As)  an d   p er s o n al  r o b o b ased   ass is tan b o ( P R A s ) .   P HAROS   i s   co m b i n atio n   o f   r o b o tic  as  w ell  as  e v en p lan n i n g   f o r   eld er l y   m o n i to r in g ,   w h ile  th e y   p er f o r m   p h y s ical  tas k s .   S te v ie  is   an o th er   ass is ti v e   r o b o w h ic h   e n g a g es   in   s o ci al  in ter ac tio n s   w ith   eld er l y   th r o u g h   g e s tu r e s   an d   s p ee ch   [ 1 1 ] .   T h au th o r   d is cu s s es  s m ar h o m es  i n   t h co n tex o f   ag i n g   o f   eld er l y   i n   p lace .   A   s y s te m   C ar eB o t - a s s is ted   s m a r h o m ( C B A S H ) ”  is   b y   t h au th o r   wh ich   co n s is t s   o f   s e n s o r - b ase d   n et w o r k ,   s er v ice  p r o ce s s i n g   ce n ter   an d   a   ca r e   r esp o n s iv e   B o t.  T h C ar eB o t is eq u ip p ed   w ith   L I D A R   a n d   m o m e n tar y   f ee d b ac k   f o r   n av i g atio n   a n d   v id eo   ca ll   f u n ctio n alit y   alo n g   w it h   an   AI   ass is t ed   ch at  s y s te m   f o r   in te r ac tio n   w i th   eld er l y .   An   i m p r o v ed   g en etic  b ased   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   R ec o n f i g u r ab le  &   E m b ed d ed   Sy s t     I SS N:   2089 - 4864       A r tifi cia l in tellig en ce   d r iven   r o b o tic  co n tr o l sys tem  fo r   p ers o n a liz ed   eld erly c a r e   …  ( S h r ip a d   B h a tla w a n d e)   37   alg o r ith m   ( I GU)   co n s is t s   o f   v ar io u s   o p er ato r s   ( f it n ess   s co r ( 4 5 0 ) ,   s elec tio n   o p er ato r ,   an d   th r es h o ld   (1 , 0 0 0 ) )   f o r   task   p la n n i n g .   T h au th o r   co n f ir m s   t h at  t h ex p er i m en r esu lt s   s h o w   th a th C B ASH  s y s te m   ca n   p er ce iv e   co m p lica ted   tas k s   a n d   p lan   f o r   h o m ec ar as s i s tan ce   tas k s   with   q u ic k   r esp o n s e   in   ca s o f   e m er g e n cies   [ 1 2 ] A   r o b o tic  m a s s a g p o s itio n i n g   s y s te m   w h ic h   u s es  p r ed ictio n   m o d elin g   o f   f ee ac u p o i n ts   g u id ed   b y   tr ad itio n al   C h i n e s ac u p u n ct u r e m p ir ica k n o w led g e.   A   ce r eb ellar   m o d el  ar ith m e tic  co m p u ter   ( C M AC )   n e u r al  n e t w o r k   to   f u r t h er   o p ti m ize   d etec tio n   o f   ac u p o in ts   w i th   r ei n f o r ce m en lear n in g   a n d   p r ed ictiv m o d els  r esu lted   i n   a   h ig h l y   ac c u r ate  ac u p o in co o r d in ate  s y s te m   [ 1 3 ] .   T h p s y c h o - p h y s io lo g ical  an d   m u s c u la r   p ar am ete r s   w er e   s tu d ied .   T h s tu d y   co n c lu d ed   th a m a s s a g s ti m u latio n   o n   p r ess u r r ec ep to r s   r esu lted   in   i m p r o v ed   v a g al   ac tiv it y   a n d   co r tis o lev els  [ 1 4 ] .   T h r esu lt  o f   t h s tu d y   o f   ass is tiv a n d   n u r s i n g   r o b o ts   co n clu d e d   th at  v er y   f e w   tec h n o lo g ical  ass is ti v el d e r ly   ca r s o l u tio n s   w er in   u s d u to   h i g h   co s t s ,   leg al  a n d   s af et y   is s u e s   y et  to   b r eso lv ed   [ 1 5 ] .   Mo s t   o f   th r o b o ts   w er m iti g atio n - b ased   an d   e m er g e n c y   ce n tr ic  as s is ta n ts   [ 1 6 ] .   A   d etailed   r ep o r o f   n u r s i n g   r o b o ts   w it h   ca s s t u d ies  to   an al y ze   t h p er f o r m a n ce   o f   r o b o ts   in   h ea lth ca r a n d   n u r s i n g   en v ir o n m e n t s .   I also   talk s   ab o u th s o cial  ac ce p tab ilit y   o f   r o b o tic  h ea lth ca r s y s te m s   w it h i n   eld er l y   cir cles .   T h au th o r s   cite  r e p o r t   w h e r ein   5 1 o f   E u r o p ea n   citizen s   w er u n co m f o r tab le  u s i n g   c ar r o b o ts   [ 1 7 ] .   A   co s t - e f f ec tiv e   r ad iatio n   m o n it o r in g   s y s te m   i s   d is c u s s ed   f o r   n u clea r   s i tes  u til izin g   w ir e le s s   s en s o r   n et w o r k s   ( W SNs )   an d   Z ig B ee   tech n o l o g y .   T h s y s te m   d e m o n s tr a te d   2 5 r ed u ctio n   in   co s co m p ar ed   to   av aila b le  co m m er cial  s o l u tio n s   [ 1 8 ] .   T h liter atu r d escr ib es  d esig n   a n d   i m p le m e n tat io n   o f   a   co s t - ef f icie n s m ar v eh ic le  f o r   en v ir o n m e n tal  p ar a m eter s   an al y s is   in   i n d u s tr ies ,   f o r   th w e ll - b ei n g   o f   e m p lo y ees   [ 1 9 ] .   R o b o ts   tailo r ed   f o r   f r ail  eld er ly   ca r an d   th eir   n u r s in g   m o d es  ar f o u n d   to   b ex p ec ted   to   g iv i n ter p er s o n al  in ter ac tio n   ex p er ien ce   to   t h eld er ly   [ 2 0 ] .   A n   ad ap tiv a n d   a w ar e   d ialo g u e   s y s te m   f o r   el d er ly   u s in g   v ir t u al   a s s is tan t   is   d e v elo p ed   an d   th e   n ee d   f o r   i n ter ac tiv e   co m m u n icatio n   f o r   th eld er l y   is   e m p h asized   i n   t h w o r k   [ 2 1 ] .   A   co m p r ess io n   w a v p atter n   b y   v ar y in g   f r eq u e n c y ,   am p lit u d an d   p h ase  g e n er ated   f o r   m a s s a g [ 2 2 ] A c u p o in t   m as s ag s y s te m   w a s   d ev elo p ed   [ 2 3 ] P h y s io lo g i ca p ar am eter s   m ea s u r e m e n d u r in g   m a s s a g o n   s ta tic  an d   d y n a m ic  co n d itio n   o f   f o o m o v e m en w a s   i m p le m e n ted   [ 2 4 ] .   C o m p ar ativ s tu d y   o f   d if f er en ce   in   th s k i n   co n d u cta n ce   ,   as  m ea s u r o f   r elax at io n   w as  c ar r ied   o u in v o l v i n g   p h y s ical  t h er ap is t   an d   i n ter v e n tio n   b y   a   r o b o [ 2 5 ] .   I w a s   co n cl u d ed   t h at  t h m an u al   m a s s a g e   in ter v e n tio n   o u tp er f o r m ed   r o b o tic  m as s ag e.   T h f ield   o f   ass i s ti v tec h n o lo g y eld er l y   h ea lt h ca r u s in g   r o b o tics   h as  s ee n   m a n y   ad v an ce m en ts   i n   r ec en y ea r s .   A cc o r d in g   to   m u ltip le  r esear c h   p ap er s   r ev ie w ed ,   s o m e   co n c lu s io n s   r eg ar d in g   t h r es ea r ch   g ap   co u ld   b d r a w n   w it h   r esp ec to   t h n e w   ad v a n ce m en co n s id er ed   in   o u r   s y s te m .   Ma n y   s y s te m s   as  m en tio n ed   in   t h liter atu r s u r v e y   co n s is ted   o f   f ea tu r es  s u c h   as  -   f ac e   r ec o g n itio n / eld er   m o tio n   an a l y s i s ,   s el f - n a v i g atio n   u s i n g   m a p p in g   a n d   lo ca lizatio n .   C h atti n g   an d   co n v er s i n g   w it h   eld er s ,   r e m o te  co n n ec t iv it y   th r o u g h   s m ar tp h o n e,   p h y s ical  aid   lik m ass a g i n g ,   p h y s io lo g ical  an d   p s y ch o lo g ical  t h er ap y ,   co g n it iv tr ai n in g   a n d   ex er cise s   f o r   e ld er s ,   d eter m i n i n g   r elat io n   b et w ee n   p er ce p ti o n   an d   ac tio n ,   g en er ati n g   an   ac ti o n   b ased   o n   o b j ec d etec tio n   an d   g r ap h   n e u r al  n et w o r k   ( G NN) h u m a n   ac ti v it y   an d   h ea lt h   m o n ito r in g .   T h r ev ie w ed   p ap er s   i m p le m e n s o m o f   t h ab o v e - m e n tio n ed   i d ea s .   Ma n y   r esear ch   p ap er s   th at  ar e   r ev ie w ed   p r esen m o b ile  r o b o t s   w it h   A I   te ch n o lo g y ,   th at  ar ab le  to   d et ec f ac es,  u s ed   f o r   in cr ea s i n g   co g n iti v as  w ell  as  b r ain   ag ilit y ,   f in d i n g   r elatio n s h ip   b et w ee n   p er ce p tio n   an d   ac tio n   b u n o n o f   th e m   p r o v id es  an y   k in d   o f   p h y s ical  aid   t o   th eld er l y   p eo p le.   T h e   s y s te m   p r o p o s ed   in   t h is   w o r k   i n teg r ate s   co n v er s atio n al  A I   ass is ta n ce   f o r   eld er ly   as  w el as  an   e m b ed d ed   s y s te m   f o r   f o o an d   ca lf   m a s s a g e.   T h e   s y s te m   u n d er   s tu d y   p r o v id es  p h y s ical  aid   in   th f o r m   o f   f o o an d   ca lv es  m ass a g ass is te d   b y   p er s o n alize d   A I   a s s i s tan t   w h ich   w ill  c o n tr o th e   m a s s a g s y s te m   th r o u g h   th m o b ile  ap p lica tio n   an d   p r o v id co m p a n io n s h ip   th r o u g h   co n v e r s atio n .       3.   M E T H O D   T h s y s te m   co n s is t s   o f   an   A I - b ased   co n v er s atio n a b o ( r o b o t)   an d   co n tr o s y s te m   f o r   f o o s o le  an d   ca lf   m ass a g e.   T h en tire   s y s te m   is   co n n ec ted   to   m o b ile  ap p licatio n   v ia  B l u eto o th   f o r   u s er   in ter ac tio n   u s i n g   v o ice  an d   tex co m m an d s .   T h s y s te m   co m p r i s es  f o u r   m aj o r   co m p o n e n ts p latf o r m   f o r   f o o w h ic h   co n s is t s   o f   v ib r atio n   m o to r s   at  s p ec i f ic   ac u p o in t s   b ased   o n   th f o o r ef le x o lo g y ,   t w o   m ed ica cu f f s   ar f i x ed   w it h   t h e   air   p u m p   f o r   t h ca l f   m a s s a g e,   w h ich   in f late s   an d   d e f lates   to   g en er ate  t h m as s ag e,   b o th   t h s y s te m s   ar e   co n n ec ted   w ith   f as t - co m p u t in g   s y s t e m   w h ic h   is   co n tr o lled   b y   m o b ile  ap p licatio n   th r o u g h   B lu eto o th   as   r ep r esen ted   in   Fig ur e   1 .   T h is   s y s te m   i s   co m p o s ed   o f   t w o   m ain   s u b s y s te m s co n v er s atio n   r o b o w it h   f o o s o le   an d   ca lf   m as s ag i n g   s y s te m   al o n g   w it h   m o b ile  ap p licatio n   f o r   co n tr o llin g   th in t e n s it y   o f   th m a s s a g e.   T h R asp b er r y - P i   ac ts   as t h ce n tr al  p r o ce s s in g   u n it f o r   t h s y s t e m .     3 . 1 .     Dev el o p m ent   o f   co nv er s a t io n r o bo t   T h d ev elo p m e n o f   t h A I   as s is ta n i s   p iv o tal  ele m en o f   th is   r e s ea r ch   ar ticle.   T h A I   i s   d esig n ed   to   p r o v id co m p an io n s h ip   a n d   ass is ta n ce   w i th   m ed icatio n   m an a g e m e n t h r o u g h   r e m i n d er s .   A I   lear n s   f r o m   u s er   in t er ac tio n s ,   ad ap tin g   its   r esp o n s es  an d   s er v ices  o v er   ti m e.   T h A I   tr an s lates  th u s er 's  h ea lth   o b j ec tiv es,  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 9 - 4864   I n t J   R ec o n f i g u r ab le  &   E m b ed d ed   Sy s t ,   Vo l.  14 No .   1 Ma r c h   2025 35 - 47   38   ex p r ess ed   th r o u g h   n at u r al  la n g u a g i n p u t,  i n to   s p ec if ic  v ib r atio n   p atter n s   a n d   in te n s ities   f o r   th m as s ag e.   T h co n v er s atio n al  b o p er f o r m s   m ai n l y   th r ee   tas k s   -   e m o tio n   r ec o g n i tio n   a n d   r esp o n s e,   p r o ce s s in g   n at u r al  lan g u a g i n p u t   f o r   m as s ag e   co n tr o an d   s e tti n g   m ed icatio n   r e m in d er s   f o r   t h eld er l y .   T h is   r esear ch   w o r k   p r o p o s es  cu s to m - b u i lt  i n te n r ec o g n itio n   s y s te m   th at   is   a b le  to   d is tin g u is h   n a tu r al  la n g u ag in p u i n to   th e   ab o v d esig n a ted   in te n ts .           Fig u r 1 .   A I   ass is ta n t d r iv e n   m as s ag co n tr o s y s te m       3 . 1 . 1 .   Cus t o m   i nte nt  re co g nitio n sy s t e m   us i ng   f ew   s ho t s   l ea rning   A   d i v er s d ata s et  i s   cu r ated   w it h   m u ltip le  e x a m p les  n ec es s ar y   f o r   f e w   s h o lear n in g   w i t h   e x a m p le s   o f   d if f er e n p h r asi n g s ,   e m o tio n s ,   an d   co n te x t u al  d etails  alo n g   w it h   t h eir   lab eled   in ten t.  T h is   d ata  u n d er g o es   th s tan d ar d   8 0 :2 0   tr ain   test   s p lit.  T h co n v er s atio n al  r o b o is   tr ig g er ed   b y   r ec eiv i n g   n atu r al  lan g u a g in p u t   f r o m   t h u s er ,   t y p icall y   i n   t h e   f o r m   o f   a   co n v er s atio n al   q u e r y   o r   co m m a n d .   I n p u r ec ei v e d   th r o u g h   v o ice  i s   co n v er ted   i n to   tex t   u s in g   s p ee ch   to   te x lib r ar ies  li k p y a u d io .   T h in p u te x i s   to k e n ized   in to   w o r d s   o r   s u b   w o r d s ,   a n d   co n te x tu a lized   e m b ed d in g s   ar e x tr ac ted   u s i n g   t h p r e - tr ai n ed   GP T - 3   m o d el.   T h ese  e m b ed d in g s   ca p tu r th e   s e m a n tic  m ea n in g   an d   co n te x o f   ea c h   w o r d   w it h in   t h s e n te n ce .   T h al g o r ith m   u tili ze s   f e w - s h o t   lear n in g ,   p r o v id in g   t h GP T - 3   m o d el  w it h   p r o m p ts   t h at  i n clu d ex a m p les  o f   ea ch   i n te n t.   Sa m p le  i n p u f o f e w   s h o t le ar n i n g :     I n ten t 1 : ( " C o n v er s w i th   eld e r l y " ) " C o n v er s w it h   a n   eld er l y   p er s o n   ab o u t th e ir   d a y . "     I n ten 2 ( " Ma n ip u late  m as s ag co n tr o l" ) " A d j u s th r o b o tic  m as s a g co n tr o s y s te m   to   g e n tle  in te n s it y . "     I n ten 3 ( " Set  m ed icatio n   r e m in d er s " ) : " C r ea te  a   m ed icatio n   r em i n d er   f o r   d aily   d o s ag o f   [ Me d icatio n   Na m e] . "   T h GPT   m o d el  is   tr ain ed   o n   th e s f e w - s h o e x a m p le s   to   ad ap to   th s p ec if ic  i n ten r ec o g n itio n   task .   T h m o d el  w h ile   tr ain i n g   an d   f i n e - tu n i n g   ad j u s ts   i ts   weig h ts   to   b etter   r ec o g n ize   p att er n s   as s o ciate d   w it h   ea ch   in te n t.  T h c lass i f ied   i n te n t is t h e n   m ap p ed   to   p r e - d ef in ed   f u n ctio n s   o r   task s .     3 . 1 . 2 .   E m o t io n r ec o g nitio n   T h alg o r ith m   f o r   e m o tio n   cl ass i f icatio n   is   i n itiated   w h en   th in ten cla s s i f ier   r ec o g n ize s   th at  t h e   u s er   w a n ts   to   h a v co n v er s atio n .   I n   th is   s t u d y ,   w e m p lo y ed   b id ir ec tio n al  en co d er   r e p r esen tatio n s   f r o m   tr an s f o r m er s   ( B E R T ) - b ased   em o tio n   clas s i f icatio n   m o d el  f o r   f in e - tu n i n g   o n   t h " d air - ai/e m o tio n "   d ataset.   T h d ataset  is   s p li i n to   8 0 t r ain in g ,   1 0 v alid atio n   a n d   1 0 test i n g .   I t   co n s i s ts   o f   6   o u tp u clas s es  th at   ar ( 0 s ad n ess ,   1 j o y ,   2 lo v e,   3 :   f ea r ,   4 an g er ,   5 s u r p r is e )   t h at  r ep r esen s i x   b asic   e m o tio n s .   T h d ataset  w as   lo ad ed   u s in g   th h u g g i n g   f ac d atasets   lib r ar y ,   an d   to k e n i za tio n   w as  p er f o r m ed   u s i n g   t h B E R T   to k en izer .   T o   en s u r co m p atib il it y   w it h   th m o d el,   th m ax i m u m   s eq u en ce   len g th   w as  d eter m i n ed   b ased   o n   th tr ain in g   d ataset.   T h d atase w a s   t h en   p r ep r o ce s s ed   to   in clu d p ad d in g   a n d   tr u n ca t io n   w i th   s p ec if ied   m a x i m u m   len g th .   T h b ase  m o d el  B E R T - b ase - u n ca s ed ”  w a s   f in e - t u n ed   o n   th tr ai n in g   d ata  f o r   5   ep o ch s .   Fo r   s a m p l e   u s er   i n p u o f   I   m is s   t h ti m e s   w h e n   t h eir   la u g h ter   ec h o ed   th r o u g h   th e s w all s .   No w ,   it ' s   j u s s ile n ce ,   a n d   I   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   R ec o n f i g u r ab le  &   E m b ed d ed   Sy s t     I SS N:   2089 - 4864       A r tifi cia l in tellig en ce   d r iven   r o b o tic  co n tr o l sys tem  fo r   p ers o n a liz ed   eld erly c a r e   …  ( S h r ip a d   B h a tla w a n d e)   39   ca n ' h elp   b u f ee b it  f o r g o tten . ”  T h f i n e - t u n ed   B E R T   m o d el  p er f o r m s   e m o tio n   class if ica tio n   b y   g en er ati n g   p r o b ab ilit y   d is tr ib u tio n s   i n   t h 6   o u tp u t   clas s es   o r   e m o tio n s .   T h co n f id en ce   s co r es  p r o v id ed   b y   th f i ne - t u n ed   B E R T   m o d el  ar d is p la y ed   in   T ab le  1 .       T ab le  1 .   C o n f id en ce   s co r es   Emo t i o n   S a d n e ss   ( 0 )   Jo y   ( 1 )   L o v e   ( 2 )   F e a r   ( 3 )   A n g e r   ( 4 )   S u r p r i se   ( 5 )   C o n f i d e n c e   sco r e   0 . 9 8 4   0 . 0 0 2   0 . 0 0 4   0 . 0 0 5   0 . 0 0 3   0 . 0 0 2       3 . 1 . 3 .   Respo ns g ener a t io n   T h e m o tio n   w it h   t h h ig h e s co n f id en ce   s co r w as  e m p l o y ed   to   g e n er ate  a n   e m o tio n all y   a w ar e   r esp o n s f r o m   t h co n v er s atio n al  b o t.  T h Op en A I   GP T - 3   m o d el  w a s   d ep lo y ed   f o r   r esp o n s g en er atio n .   T h r ec o g n ized   e m o tio n ,   o b tain ed   f r o m   th f i n e - tu n ed   B E R T   m o d el,   s er v ed   as  p r o m p f o r   th GP T - 3   m o d el.   T h GPT - 3   A P I   w as  u tili ze d   t o   g en er ate  co n tex tu al l y   r ele v a n r esp o n s e s .   P ar am eter s   s u c h   as  m a x _ to k en s   an d   te m p er atu r w er ad j u s ted   to   co n tr o r esp o n s len g t h   an d   cr ea tiv it y .   T h in teg r atio n   o f   th e m o tio n   r ec o g n itio n   an d   r esp o n s g en er atio n   m o d els   p r o v id es  co m p r e h e n s i v s y s te m   f o r   u n d e r s tan d in g   u s er   in p u t   an d   g en er ati n g   ap p r o p r iate  an d   co n tex t u all y   r ele v an r e s p o n s es.  T h r esp o n s g en er ated   b ased   o n   th e   p r ev io u s   ex a m p le  w o u ld   b   I 'm   s o r r y   to   h ea r   t h at  y o u ' r f ee lin g   t h is   w a y .   I t's   n at u r al  to   m is s   t h j o y o u s   m o m e n t s   an d   th lau g h ter   th at  o n ce   f illed   th s p ac ar o u n d   y o u .   R e m e m b er   th at  e m o tio n s ,   in clu d i n g   n o s tal g ia  an d   s en s o f   b ein g   f o r g o tten ,   ar v alid .   I f   y o u   n ee d   s o m eo n to   talk   to   o r   s h ar y o u r   f ee li n g s   w it h I 'm   h er f o r   y o u .     3 . 1 . 4 .   M a nip ula t io n o f   r o bo t i m a s s a g co ntr o l sy s t e m   Up o n   class if y i n g   th e   u s er 's  i n ten a s   " Ma n ip u late  m a s s a g co n tr o l,"   t h alg o r ith m   co m m en ce s   w i th   u s er   i n p u t   p r o ce s s in g ,   e m p l o y i n g   r eg u lar   e x p r ess io n s   ( r eg ex )   to   id e n ti f y   m ass a g e - re lated   in s tr u ctio n s ,   en co m p as s in g   asp ec ts   lik i n ten s it y ,   ar ea s ,   o r   f ee d b ac k .   E x tr ac ted   in f o r m atio n   is   t h en   h ar n es s ed   to   d y n a m icall y   ad j u s t h p a r am eter s   o f   t h r o b o tic  m as s a g co n tr o s y s te m .   Fo r   in s ta n ce ,   th al g o r ith m   r esp o n d s   to   u s er   p r e f er en ce s   b y   in c r ea s in g   o r   d ec r ea s in g   i n ten s it y ,   d ir ec ts   t h m as s ag e   s y s te m   to   f o c u s   o n   s p ec if ic  ar ea s   o f   th b o d y ,   an d   ac co m m o d ates  alter atio n s   in   m a s s a g m o d es   o r   p atter n s .   T h is   ap p r o ac h   en s u r es  a   r esp o n s i v a n d   tail o r ed   ex p er ien ce ,   allo w in g   th e   eld er l y   ca r c h atb o to   i n t u it iv el y   i n ter p r et  u s er   in s tr u ctio n s   an d   ex ec u te  p r ec is ad j u s t m e n ts   to   th m as s ag s y s te m .   T h u s er _ in p u " in cr ea s th in te n s it y   an d   f o cu s   o n   t h tib ial  f o o t a r ea "   is   p r o ce s s ed   w it h   g iv e n   ( 1 ):     = \ (   |   |   ) \   ( 1 )     w h er \   is   w o r d   b o u n d ar y   to   en s u r w h o le  w o r d s   ar m a tch ed ,     is   m as s ag p ar a m eter ,     is   i n ten s it y ,     is   ar ea ,   an d     is   f ee d b ac k .   ( in te n s it y | ar ea s | f ee d b ac k )   is   g r o u p   th at  m a tch e s   an y   o f   th s p ec if ied   w o r d s   ( in ten s it y ,   ar ea s ,   o r   f ee d b ac k ) .   T h r eg ex   w o u ld   id en ti f y   " in t en s it y "   a n d   " ar ea s "   as  m a s s a g e - r elate d   in s tr u ctio n s ,   an d   t h e   ex tr ac ted   in f o r m atio n   w o u ld   b " in ten s i t y ,   ar ea s " .   T h is   in f o r m at io n   ca n   th e n   b u ti lized   to   ad j u s th e   p ar am eter s   o f   th e   r o b o tic  m as s ag co n tr o s y s te m   ac co r d in g l y .   Me d icatio n   r em i n d er u p o n   id en tify i n g   th u s er ' s   i n te n a s   " Set   m ed icatio n   r e m in d er s , "   th alg o r ith m   e m p lo y s   r eg e x   to   m etic u lo u s l y   e x tr ac p er tin e n m ed icatio n - r elate d   d etails,  s u c h   as  m ed icatio n   n a m es,  d o s ag es,  an d   f r eq u e n cie s ,   f r o m   th u s er 's  in p u t.   T h u s er _ in p u " Set   r e m in d er   f o r   A zit h r o l a t 9   A M   ev er y   d a y "   u n d er g o es p ar a m e ter   ex tr ac tio n   u s i n g   ( 2 ) :     = \ (  | |  ) \   ( 2 )     w h er e,     is   r e m i n d er   p ar am e ter ,      is   m ed icatio n ,     is   d o s ag e,   an d      is   f r eq u e n c y.   T h r eg ex   in   ( 2 )   w il ex tr ac t   m e d icin n a m e,   ti m a n d   f r eq u en c y .   T h ex tr ac ted   in f o r m atio n   i s   u tili ze d   b y   t h alg o r it h m   to   d y n a m icall y   ad j u s th p ar a m eter s   f o r   s etti n g   u p   m ed icatio n   r e m i n d er .   Su b s eq u e n tl y ,   t h s y s te m   u tili ze s   B lu eto o th   co m m u n ica tio n   to   tr an s m it   th e   m ed icatio n   r e m i n d er   in f o r m atio n   to   co n n ec ted   m o b ile  ap p licatio n .   T h im p le m en tatio n   i n v o lv e s   estab lis h i n g   B lu eto o th   co n n ec tio n   an d   s en d i n g   r ele v a n d ata  to   t h m o b ile   ap p ,   th u s   e n s u r i n g   s ea m les s   i n te g r atio n   b et w ee n   t h e   eld er l y   ca r ch a t b o an d   th m o b ile  p latf o r m .   T h al g o r ith m   co n cl u d es  b y   g e n er atin g   co n f ir m atio n   r esp o n s to   n o tify   t h u s er   o f   th s u cc e s s f u s etu p   o f   th m ed icatio n   r em in d er .   T h s u m m ar y   o f   th en d   to   en d   ex ec u tio n   o f   u s er   in p u b y   th A I   ass is ta n ca n   b d escr ib ed   in   Fig u r e   2 .   T h is   p r o ce s s   f lo w   i s   cr u c ial  f o r   th ef f icie n f u n ctio n in g   o f   th e   co n tr o s y s te m   a n d   en s u r es  t h at  co r r ec d ec is io n   is   m ad f o r   ea ch   u s er   in p u t.  T h is   alg o r ith m   r u n s   i n   lo o p   w h er ein   ea c h   u s er   i n p u t s   t h r eq u est  m et  w it h   co r r esp o n d i n g   o u tp u t.  T h e n d   n o d es  o f   t h p r o ce s s   as  g i v en   in   th f lo w   d iag r a m   i n   Fi g u r e   2 ,   r ep r esen t th co r r esp o n d in g   o u tp u ts   f o r   ev er y   t y p o f   u s er   in p u t.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 9 - 4864   I n t J   R ec o n f i g u r ab le  &   E m b ed d ed   Sy s t ,   Vo l.  14 No .   1 Ma r c h   2025 35 - 47   40       Fig u r 2 .   A I   ass is ta n t: i n te n t r ec o g n itio n   an d   ac tio n   e x ec u tio n       3 . 2 .     Desig n o f   f o o t   a nd   ca lf   m a s s a g er   3 . 2 . 1 .   Ca lf   m a s s a g e   T h s y s te m   co n s is t s   o f   p n eu m atic  n et w o r k   f o r   co n n ec ti n g   air   p u m p s   w it h   t w o   m ed ical  cu f f s .   I is   p o w er ed   u s in g   lith iu m   p o l y m er   b atter y   p ac k   w i th   R a s p b er r y   P ac tin g   as  its   p r o ce s s in g   u n i t.  T h alg o r ith m   ex ec u ted   o n   th p r o ce s s in g   u n it  d ec id es  t h d u ty   c y c le  f o r   in f latio n   an d   d ef latio n   o f   th m ed ical  cu f f s   b ased   o n   th i n p u t s   p r o v id ed   b y   th ap p .     3 . 2 . 2 .   F o o t   s o le  m a s s a g e   T h s y s te m   h a s   ac u p u n c tu r p o in ts   al lo ca ted   at  7   d if f er en t   p o s itio n s   o n   t h f o o t so le  ac co r d in g   to   th e   f o o r ef lex o lo g y   as  s h o w n   in   T ab le  2 .   T h d if f er en ac u p u n ctu r p o in ts   b ase  is   co n n ec ted   w it h   s er ies  o f   DC   m o to r s   attac h ed ,   w h ich   ar e   r esp o n s ib le  f o r   en h a n cin g   th f u n ct io n alit y   o f   p ar ticu lar   o r g a n s .   T h f o o s o le  i s   d iv id ed   in to   p r i m ar il y   t h r ee   s ec tio n s -   later al  p la n tar ,   m ed i a n   p lan ta r   a n d   tib ial  p lan tar   as  s h o w n   i n   Fi g u r e   3.   T h p lace m en t   o f   v ib r atio n   m o to r s   is   p r o v id ed   in   T ab le  2   an d   is   p er f o r m ed   u s i n g   f o o r ef lex o lo g y   tec h n iq u e.   I g iv e s   in f o r m a tio n   ab o u t h p lace m en o f   v ib r atio n   m o to r s   an d   th o r g a n s   ac u p o in ts   t h at   ar b ein g   tar g eted   b y   t h v ib r atio n   m o to r s .   T h m o to r s   ar s itu a ted   w i th   f i v ( v ib 1   to   v ib 5 )   in   th m ed ian   p l an tar   ar ea ,   o n in   t h e   tib ial  p lan tar   ar ea   ( v ib 6 ) ,   an d   o n in   th later al  p la n tar   ar ea   ( v ib 7 ) .   T h d ef au lt  d u r atio n   o f   f o o s o le  m a s s a g is   3   m i n u tes.  T h u s er   ca n   alt er   th p u ls w id th   m o d u latio n   ( P W M)   o f   ea ch   o f   th th r e f o ot - s o le  s ec tio n s   s ep ar atel y   b y   p r o v id in g   v o ice  f ee d b ac k .   T h m ax i m u m   a n d   m i n i m u m   R P Ms  o f   th v ib r ati o n   m o to r s   m o u n ted   o n   th f o o m as s ag p lat f o r m   ar 1 3 , 5 0 0   an d   8 , 5 0 0 ,   r esp ec ti v el y .       T ab le  2 .   Vib r atio n   m o to r   p lace m en ts   r esp ec ti v to   ac u p o in t s   V i b 1   V i b 2   V i b 3   V i b 4   V i b 5   V i b 6   V i b 7   H e a r t   L u n g s   L i v e r   P i t u i t a r y   S t o mac h   S mal l   i n t e st i n e   A r m   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   R ec o n f i g u r ab le  &   E m b ed d ed   Sy s t     I SS N:   2089 - 4864       A r tifi cia l in tellig en ce   d r iven   r o b o tic  co n tr o l sys tem  fo r   p ers o n a liz ed   eld erly c a r e   …  ( S h r ip a d   B h a tla w a n d e)   41       Fig u r 3 .   R ep r esen tatio n   o f   d i v id ed   f o o t so le  alo n g   w i th   s en s o r   p o s itio n in g       Fe w   o f   th e   m o s co m m o n   h ea lth   c h alle n g es  ar r elate d   to   t h h ea r t,  lu n g s ,   l iv er ,   p it u itar y ,   s to m ac h ,   s m al i n test i n a n d   ar m s .   T h e   v ib r atio n   m o to r s   ar p lace d   o n   th e   ac u p o in ts   r elate d   to   t h ab o v e - m en tio n ed   ar ea s   b ased   o n   th f o o r ef lex o lo g y ,   th ese  p o in ts   ar ass o ci ated   w it h   d if f er en b o d y   o r g an s   an d   f u n ct io n s .   A   p r ed ef in ed   m ap p in g   o f   ac u p o in ts   o n   t h f ee as  s h o w n   i n   Fi g u r e   3   is   e m p lo y ed .   T h lo ca tio n   o f   th e s e   ac u p o in ts   i s   co r r elate d   w it h   th p o s itio n in g   o f   t h v ib r atio n a m o to r s   o n   th m as s ag s u b s y s te m .          = ( , , )   ( 3 )     W h er e:     is   u s er 's h ea lt h   o b j ec tiv e   is   ac u p o i n t p o s itio n   a n d     is   m o to r   ca p ab ilit y .   T h e   ( 3 )   d escr ib es  th ap p licatio n   o f   f o r ce   as  f u n c tio n   o f   u s er s   h ea lt h   o b j ec tiv e,   ac u p o in p o s iti o n   an d   m o to r   ca p ab ili t y   co n n ec te d .     =  /   ( 4 )     w h er e:   is   th ti m in   m i n u tes ,      is   th ca p ac it y   o f   ea ch   m ed i ca cu f f   b ag   in   m illi liter s   ( 2 0 0   m l)   ( t w o   o f   s u c h   c u f f s   u s ed ) ,   an d     is   t h e   f lo w   r ate  o f   t h air   p u m p   i n   m illi l iter s   p er   m in u te  ( 1 2 , 5 0 0   m l/ m in ,   a s   liter =1 , 0 0 0   m illi liter s ) .     = 200 2 / 12 , 500       = 0 . 032     ~   1 . 90           B y   t h ca lc u latio n s   g i v en   in   ( 4 ) ,   b o th   th cu f f s   g et   i n f lated   i n   1 . 9   s ec o n d s   co n s id er in g   t h 1 0 0 % d u t y   c y cle  o f   t h air   p u m p   m o to r .   F u r th er m o r e,   t h m o to r   h as t h ca p ab ilit y   to   ex er t a   m i n i m u m   o f   2 0 0   m m H g   a n d   m a x i m u m   o f   3 2 5   m m Hg   p r ess u r o n   ea ch   o f   t h co n n e cted   m ed ical  cu f f s .   T h d ef au lt  d u r atio n   o f   ca l f   m as s ag is   3   c y cles  o f   5   s ec o n d s   ea c h ,   co n s id er i n g   th i n s t an ce   w h en   m a s s a g is   r eq u est ed   th r o u g h   m o b ile  ap p licatio n .   Af ter   co m p letio n   o f   m ass a g e,   t h u s er   m a y   r eq u est  f o r   an o t h er   c y cle  o f   m a s s a g i f   n ec e s s ar y .   T h u s er   ca n   alter   t h in ten s it y   o f   i n f latio n   a n d   d ef latio n   ca lf   cu f f s   t h r o u g h   m o b ile  ap p lic atio n .   T h in te n s it y   lev els   ar clas s i f ied   in to   th r e s tates lo w ,   m ed iu m ,   a n d   h ig h .   W h e n   t h u s er   clic k s   th in cr ea s e/d ec r ea s e   in te n s it y   b u t to n ,   th s tat u s   o f   th m a s s a g ch a n g es  i n   r ela tio n   to   its   p r esen s tate.   T h alg o r ith m   p r o v id es   co n tr o an d   r esp o n s g en er ati o n   f o r   th m as s ag d ev ice  v ia   m o b ile  ap p licatio n   an d   v o i ce   in p u t.  I h an d les   co m m a n d s   f o r   i n itiati n g   f o o s o le  m as s ag e,   ad j u s tin g   t h in t en s it y   o f   ca l v es   m as s a g e,   an d   r esp o n d in g   to   u s er   p r o m p ts   a s   m e n tio n ed   i n   Alg o r ith m   1 .   T h s y s te m   i m p le m en ts   an   A I   as s is ta n f o r   eld er l y   ca r e,   le v er ag i n g   co n v er s atio n   ca p ab ili t y   f o r   u s er   in ter ac tio n s .   I also   co n tr o ls   m a s s a g s u b s y s te m   v ia   P W ad j u s t m e n t s   b ased   o n   f o o r ef le x o lo g y   p r in cip les  t h r o u g h   m o b ile  ap p .   C o n v er s atio n   e n h an ce s   t h well - b ei n g   o f   eld er l y   u s er s   t h r o u g h   p er s o n a lized   ca r an d   co m p a n io n s h ip .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 9 - 4864   I n t J   R ec o n f i g u r ab le  &   E m b ed d ed   Sy s t ,   Vo l.  14 No .   1 Ma r c h   2025 35 - 47   42   A l g o r ith m   1 .   A l g o r it h m   f o r   m ass a g co n tr o l a n d   r esp o n s g en er at io n   Input:  Mobile application string(X1) and voice input(X2)   Output:  Run foot sole massage(Y1), adjust intensity of calves massage(Y2)  and provide response(Y3)   Initialize:     Device Bluetooth connection   1.  Loop :   2. UserInput = X2   3.  CharacterInput=X1   4.  if   X1 is "Running foot sole massage"  then   5.   Invoke Y1   6.  else if   CharacterInput is "Running calves massage"  then   7.    Invoke Y2(5)   8.    if   IncreaseButtonPressed()  then   9.      Invoke Y2(5+1)   10.   end if   11.    else if   D ecreaseButtonPressed()  then   12.      Invoke Y2(5 - 1)   13.   end if   14.  end if   15.  else if   X1 is "Stop button pressed"  then   16.      StopMassage()   17.  end if   18.  if  Prompt(X2)  then   19.    Emotion= ExtractEmotion(X2)   20.    Invoke Y3(Emotion)   21.  end if   22.  Return       4.   RE SU L T S AN D I SCU SS I O   T h s etu p   u n d er   s tu d y   co n s i s ts   o f   t w o   s ep ar ate  s y s te m s ,   w h ic h   ar v o ice  ass is ta n a n d   m a s s a g e   s y s te m .   T h v o ice  ass is ta n ta k es  th i n p u f r o m   eld er l y   a n d   p r o ce s s es  th in p u t,  g e n er atin g   r esp o n s b ased   o n   th r eq u ir e m en ts .   T h f o o an d   ca lv es  m as s ag s y s te m   ca n   also   o p er ate  th r o u g h   m o b ile  ap p licatio n ,   w h ic h   en ab les  t h u s er   to   co n tr o th m as s ag i n g   in ten s it y .   T h w h o le  s et u p   is   p r o v id ed   to   th u s er s   f o r   test i n g ,   s o m o f   th r esp o n s e s   g i v en   b y   t h co n v er s atio n   r o b o ar e   m e n tio n ed   b elo w .   E g .   u s er   i n p u Gi v m ed icatio n   in f o r m at io n   r elat ed   to   A zit h r o m y ci n   tab let”,   th r esp o n s to   t h ab o v e   in p u t   is   g i v e n   as   “A zit h r o m y ci n   i s   m ac r o lid an tib io tic  u s ed   to   tr ea b a cter ial  in f ec tio n s .   I t   co m es   i n   tab let  f o r m ,   w it h   co m m o n   s id e f f ec ts   i n cl u d i n g   n a u s ea   a n d   d ia r r h ea ”.   Nex t i n p u g i v en   a s   “m ak r e m i n d er   at  1 0   p m   to d a y   to   tak b lo o d   p r ess u r m ed icin e”   its   r esp o n s R e m i n d er   i s   s et  f o r   1 0   p m   to d a y   to   ta k b lo o d   p r ess u r m ed icin e” .   S u c h   t y p es  o f   r es p o n s es  ar co n v er ted   to   n u m er ical  d ata  o f   h o w   w el t h A I   r esp o n d e d   to   th g iv e n   q u er y ,   p lo tted   i n   Fig u r e   4 .   T h s tan d ar d   d ev iatio n   o f   t h r esp o n s s co r i s   at  1 . 6 2   wh er ea s   m ea n   o f   th e   f ee d b ac k   d ata  p o in ts   is   7 . 7 0 .   T h em o tio n   clas s i f icatio n   m o d el  w a s   f i n e - t u n ed   o n   th f o u n d atio n al  B E R T - b ase - u n ca s m o d el   a n d   tr ai n ed   o n   t h Dair - ai  d ataset.   T h v alid atio n   d ata s et  w a s   u s ed   to   p er f o r m   h y p er p ar a m eter   t u n in g   t h r o u g h   v ar io u s   tr ial  a n d   er r o r   ex p er i m en ts .   Af ter   m u l tip le  iter a tio n s   a n d   test s   t h b elo w   tr ai n in g   ar g u m e n ts   w e r f o u n d   to   b th e   m o s s u it ab le  to   ac h ie v h ig h   ac c u r ac y   a s   m e n tio n ed   i n     T ab le  3 .       T ab le  3 .   Hy p er p ar am e ter   v al u es   H y p e r p a r a me t e r s   V a l u e s   L e a r n i n g   r a t e   2 10 5   T r a i n i n g   b a t c h   si z e   64   Ev a l u a t i o n   b a t c h   si z e   64   R a n d o m se e d   42   O p t i mi z e r   A d a mW   w i t h   b e t a s = ( 0 . 9 ,   0 . 9 9 9 )   a n d   e p si l o n = 1 e - 08   L R   sch e d u l e r   t y p e   L i n e a r   N u mb e r   o f   e p o c h s   5       T h m o d el  w a s   tr ain ed   o n   t h ese  o p ti m al  h y p er p ar a m eter s   an d   ev al u ated   o n   t h tes d ataset.   T h e   m o d el  a f ter   5   ep o ch s   o f   tr ain i n g   ac h ie v ed   an   i m p r es s iv v al id atio n   ac cu r ac y   o f   9 3 %.  T h v alid atio n   lo s s   w a s   0 . 1 4 1 6   at  th en d   o f   5   ep o ch s .   T h m o d el  w as  e v alu a ted   o n   m u ltip le  p er f o r m a n ce   m etr ic s   s u c h   as  F1   s co r e,   r ec all  an d   p r ec is io n .   T h e f f ec tiv e n ess   o f   th m o d el  to   c o r r ec tly   p r ed ict  ea c h   o f   th e   o u tp u cla s s e s   w a s   m ea s u r ed   u s i n g   th e s p er f o r m an ce   m etr ics   an d   a   clas s if icat i o n   r ep o r w a s   g en er ated   a s   s h o w n   i n   T ab le   4 .   T h e   p r o p o s ed   r esear ch   ar ticle  s u cc ess f u l l y   d e v elo p ed   an   A I   d r iv en   r o b o tic  co n tr o l s y s te m   f o r   f o o t so le  an d   ca lv es   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   R ec o n f i g u r ab le  &   E m b ed d ed   Sy s t     I SS N:   2089 - 4864       A r tifi cia l in tellig en ce   d r iven   r o b o tic  co n tr o l sys tem  fo r   p ers o n a liz ed   eld erly c a r e   …  ( S h r ip a d   B h a tla w a n d e)   43   m as s ag alo n g   w ith   co n v er s at io n al  b o to   p r o v id eld er ly   ca r an d   c o m p a n io n s h ip .   T h p r o to ty p w as  test ed   o n   s a m p le  s ize  o f   2 0   eld er l y   p eo p le  h av i n g   ag e s   w it h i n   th r an g o f   6 0 - 8 5   y ea r s   an d   r ev ie w   o f   t h e   m as s ag er   a n d   th co n v er s atio n al  r elev an ce   w a s   o b tain ed .       T ab le  4 .   C lass if icatio n   p er f o r m an ce   C l a ss   P r e c i si o n   R e c a l l   F 1   S c o r e   0   0 . 9 6   0 . 9 7   0 . 9 7   1   0 . 9 6   0 . 9 4   0 . 9 5   2   0 . 8 0   0 . 8 7   0 . 8 3   3   0 . 9 3   0 . 9 1   0 . 9 2   4   0 . 8 8   0 . 9 2   0 . 9 0   5   0 . 8 2   0 . 7 1   0 . 7 6       T h r ev ie w s   o f   th eld er l y   w h o   u s ed   t h s y s te m ,   in cl u d in g   t h f o o s o le  m as s ag a n d   ca lv es   m as s ag ar p r o v id ed   in   Fi g u r e 4   an d   5   r esp ec tiv el y .   T h es r ev ie w s   s h o w   th s y s te m s   p er f o r m a n ce   i n   r ea l   lif s ce n ar io s .   T h s tan d ar d   d ev iatio n   i n   f ee d b ac k   an al y s is   as  g i v e n   i n   F ig u r e   5   f o r   f o o s o le  m as s ag e   s ta n d s   at  1 . 9 8   w h er ea s   f o r   co n v e n tio n al  f o o m a s s a g i s   2 . 3 2 .   Fu r t h er   th e   m ea n   f ee d b ac k   r ati n g   i n   f o o s o le  m as s ag e   d ata  is   7 . 1 0   an d   in   co n v en tio n al  m a s s a g d ata  is   5 . 9 5   in d icatin g   h i g h er   r atin g   to   t h p r o p o s ed   s y s te m .   T h co m p ar is o n   o f   t h s y s te m   w it h   t h co n v en t io n al  h u m a n   m a s s a g is   p lo tted   in   Fi g u r e   6 .   T h e   p lo p o r tr ay s   th at   th p r esen ted   s y s te m   h as b ette r   p er f o r m a n c as p er   th r atin g   g i v e n   b y   p ar tici p an ts .           Fig u r 4 .   E ld er ly   f ee d b ac k   o n   A I   r esp o n s s y s te m   ( r atin g   o u t   o f   1 0 )           Fig u r 5 .   E ld er ly   f ee d b ac k   o n   f o o m as s ag s y s te m   ( r atin g   o u t o f   1 0 )           Fig u r 6 .   E ld er ly   f ee d b ac k   o n   ca lf   m ass a g s y s te m   ( r ati n g   o u t   o f   1 0 )   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 9 - 4864   I n t J   R ec o n f i g u r ab le  &   E m b ed d ed   Sy s t ,   Vo l.  14 No .   1 Ma r c h   2025 35 - 47   44   T h s u b j ec tiv f ee d b ac k   f o r   o u r   s y s te m   in   co m p ar is o n   w i t h   co n v e n tio n a leg   m a s s a g alter n ati v es   av ailab le  in   t h m ar k et  ar p lo tted   in   Fig u r e s   5   an d   6   r esp ec tiv el y .   T h s tan d ar d   d e v iatio n   f o r   ca lv es   m as s ag a n d   co n v e n tio n al  m a s s a g ar 1 . 7 8   an d   2 . 1 2   r esp e ctiv el y .   F u r th e r ,   t h m ea n   o f   th d ata  p o in t s   f o r   ca lv es   m as s ag a n d   co n v e n ti o n al  m a s s a g ar 7 . 6 0   an d   5 . 7 0   r esp ec tiv el y .   T h tr ials   w e r co n d u cted   o n   2 0   in d iv id u als  ( ag ed   6 0   an d   ab o v e) .   T h s tatis tical  in f er en ce   f r o m   th p lo ts   d e m o n s tr ate s   7 0 w e r s atis f ied   w it h   f o o m ass a g a n d   7 5 ap p r ec iated   th ca lv es   m as s a g o v er   t h co n v e n tio n al   m a s s ag ( p r o v id ed   b y   h u m a n s ) .   T h p ar a m eter s   t h a ar tak en   i n to   co n s id er atio n   f o r   th m ass a g s y s te m   ar e:   to r q u ap p lied   b y   m o to r   o n   f ee t,  t h p r ess u r i m p ar ted   b y   c u f f   o n   ca l v es  a n d   co m p ar is o n   w it h   co n v e n ti o n al  m ass a g e.   T h e   p ar am eter   f o r   co n v er s atio n   r o b o is   th e   r elev a n ce   o f   r esp o n s p r o v id ed   b y   t h s y s te m .   T h ev al u atio n   m a tr i x   f o r   m as s a g f ee d b ac k   is   r ep r esen ted   i n   T ab le   5 .   T h m atr ix   d ep icts   th f ee d b ac k   ev a lu at io n   s co r p r o v id ed   b y   ea ch   eld er l y   p er s o n   f o r   f o o s o le  an d   ca lf   m a s s a g e.   T h m a tr ix   also   i n cl u d es  p o s t - m o d i f icatio n   ex p er ie n ce   ass es s m en t ( P ME A )   in d ex ,   wh ich   d ep icts   f ee d b ac k   f r o m   t h eld er ly   o n   h o w   t h m a s s a g s y s te m   r e s p o n d ed   to   u s er   i n p u t.  T h i n d e x   co n s is ts   o f   f o o s o le  m as s a g f ee d b ac k   w ei g h ted   at  6 0 an d   ca l v es   m as s ag f ee d b ac k   w ei g h ted   at  4 0 %.  T h co n v er s atio n al  r elev a n ce   o f   th c h a tb o is   ev alu ated   b y   ca lc u lati n g   s e m a n tic  s i m i lar it y   b et w ee n   t h g e n er ated   r esp o n s an d   g r o u n d   tr u th   r esp o n s e.   A   to tal  o f   3 0   p air s   o f   g e n er ated   r esp o n s es  a n d   g r o u n d   tr u t h   r esp o n s es  ar co llected   ac r o s s   all   6   e m o tio n   c lass es.   T h g r o u n d   tr u th   r e s p o n s es  ar e   m a n u all y   cu r ated   f o r   ea ch   u s er   in p u t.  T h s en te n ce s   u n d er g o   p r ep r o ce s s in g   -   to k en izat io n ,   lo w e r ca s in g ,   p u n ctu a tio r e m o v al,   an d   s to p   w o r d s   eli m i n atio n   to   e n s u r s ta n d ar d ized   r ep r esen tatio n s   co n d u ci v to   s u b s eq u en t a n al y s i s .   T h p r e - p r o ce s s ed   to k en s   ar t r an s f o r m ed   in to   d en s v ec to r   r ep r esen tatio n s   u s in g   g lo b al  v ec to r s   ( Glo Ve)   f o r   w o r d   r ep r esen tatio n   Glo Ve   wo r d   v ec to r s ,   ca p tu r in g   th s e m an tic  n u an ce s   in h er en in   t h lan g u ag e.   Glo Ve   w o r d   v ec to r   r ep r esen tatio n s   ar r en o w n ed   f o r   th eir   ef f ec tiv e n es s   in   ca p tu r i n g   s e m a n tic  r el atio n s h ip s   b et w ee n   w o r d s   b ased   o n   th eir   co - o cc u r r en ce   s tati s tics   i n   lar g tex co r p o r a.   T h ca lcu lat ed   s im ilar it y   s co r is   d en o ted   b y   ( 5 ):       ( , ) [ 1 , 1 ]   ( 5 )     w h er e:    d en o tes th g en er ate d   r esp o n s an d   g r o u n d   tr u th   r e s p o n s r esp ec ti v el y .       T ab le   5 .   Ma s s ag ev al u atio n   m atr i x   El d e r l y   ID   F o o t   so l e   e v a l u a t i o n   C a l v e s ma ssag e   e v a l u a t i o n   P M EA   i n d e x   E1   8   8   8   E2   7   8   7 . 2   E3   5   7   5 . 8   E4   4   10   6 . 4   E5   9   8   8 . 6   E6   4   6   4 . 8   E7   6   7   6 . 2   E8   7   10   8 . 6   E9   8   9   8 . 6   E1 0   5   5   5   E1 1   6   7   6 . 4   E1 2   10   10   10   E1 3   6   4   5 . 6   E1 4   10   6   8 . 4   E1 5   6   8   6 . 8   E1 6   7   5   6 . 2   E1 7   9     8 . 6   E1 8   8   8   8   E1 9   7   7   7 . 2   E2 0   10   10   10       Valu es  clo s er   to   1   ( r ef er   to   T ab le  6 )   in d icate   p er f ec s i m ila r it y   b et w ee n   t w o   v ec to r s   i m p l y i n g   t h at   th g e n er ated   r esp o n s is   id e al  an d   is   id en tical  in   co n ten t   an d   m ea n i n g   w it h   r esp ec to   th g r o u n d   tr u t h   r esp o n s e.   Sco r es  r an g in g   f r o m   0   to   - 1   in d icate   co m p le te  d is s i m ilar it y   i m p l y i n g   th g e n er ated   r esp o n s is   co m p lete l y   o u t o f   co n te x t   o r   is   w r o n g .   T h m ea n   s i m i lar it y   s co r o f   ea ch   s en ten ce   p ai r   f o r   ea ch   e m o tio n   cla s s   is   ca lcu lated   s ep ar atel y   as  s h o w n   in   T ab le  6 .   A   m ea n   s i m ila r it y   s co r ac r o s s   all  em o tio n   class es  i s   ca lcu lated   to   b 0 . 7 9 R esu lt s   f r o m   t h ex p er i m e n ts   r e v ea s e v er al  k e y   i n s i g h ts .   T h f o o m as s ag task   d e m o n s tr ated   g o o d   p er f o r m an c e,   w i th   ac ce p tab le  f ee d b ac k   f r o m   th u s er .   C o n v er s at io n   an d   u p d ates  ar ef f ec t iv m et h o d s   to   en g a g in   m ea n i n g f u co n v er s atio n   w i th   p r o v id in g   r ele v a n i n f o r m atio n .   T h s i m ilar it y   s co r es  i n   T ab le  6   i m p l y   t h at  t h co n v er s atio n a b o is   h ig h l y   ef f ec ti v i n   g e n er ati n g   r esp o n s e s   an d   b u ild in g   m ea n i n g f u co n v er s atio n s   t h at  d ep ict  j o y ,   an g er   o r   f ea r   w h ile  b ein g   less   r elev a n w h er e m o tio n s   li k f ea r   o r   s u r p r is e   co m i n to   p l ay .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.