成果名稱

面向健康養(yǎng)老的智能輪椅關鍵技術與產(chǎn)品樣機

成果聯(lián)系人

高翔/徐國政

職稱

教授

所在單位

自動化學院、人工智能學院

聯(lián)系電話

Email

xugz@njupt.edu.cn

技術成熟度

產(chǎn)業(yè)化階段

技術分類

信息系統(tǒng)

核心專利號

ZL201710412172.3；ZL201610180343.X；ZL201710531252.0；ZL201510872912.2；軟著登字第5702079號

所屬學科方向

一級學科

儀器科學與技術

二級學科

應用行業(yè)

醫(yī)療康復，養(yǎng)老服務等行業(yè)

項目概況：

據(jù)聯(lián)合國人口發(fā)展基金會的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，目前全世界60歲以上的人口已達8.1億，占全世界總人口的11%；預計到2050年，60歲以上的人口已達20.3億，占全世界總人口的22%，人口老齡化已成為世界范圍的重大社會問題。另據(jù)全國老齡委辦公室提供的信息預測，預計到2050年，中國老年人口將達到4億，將達到全國人口的三分之一，人口的老齡化問題將很快成為我國面臨的前所未有的新挑戰(zhàn)。

隨著我國人口的加速老齡化，這部分人群中將會存在大量由腦血管疾病或神經(jīng)系統(tǒng)疾病造成的運動、感覺和認知等功能殘障患者。隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，這個特殊群體已得到更多人的關注、治療、康復和服務于他們的產(chǎn)品技術和質量也在相應地提高。“如何為這部分人群提供較好性能的代步工具，改善他們的生活質量，健康、體面地度過晚年時光”已成為社會重點關注的問題。

由于高齡老年人的身體協(xié)調能力日趨變差，生理衰退現(xiàn)象日趨嚴重，將會存在大量的運動、感覺和認知等功能殘障患者，普通輪椅無法滿足這類人群的出行需求。

智能輪椅是將智能機器人技術應用于普通的電動輪椅，融合信息、控制、傳感技術、人工智能、通信等技術，具有自主導航、自主避障、危險報警、多種人機交互控制等功能，可以更好地滿足高齡老人/殘障人士的出行需要，提高他們的生活自理能力，更好地融入社會。

關鍵技術：

南京郵電大學機器人信息感知與控制研究所高翔教授、徐國政教授、王強博士、朱博博士、譚彩銘博士、陳盛博士、梁志偉博士等研發(fā)了智能輪椅的關鍵技術與產(chǎn)品樣機：

（1）智能輪椅驅動控制技術

驅動控制系統(tǒng)直接關系到智能輪椅的舒適性和安全性，在分析現(xiàn)有電動輪椅控制系統(tǒng)的基礎上，重點設計安全可靠的硬件電路；研究雙電機差速控制方法，實現(xiàn)輪椅的前進、后退、原地轉彎，并提高轉向舒適性；設計多重安全保護功能。

（2）定位與導航技術

定位導航系統(tǒng)設計直接反映出智能輪椅的智能行為，在充分理解移動機器人定位與導航技術基礎上，重點研發(fā)室內結構化環(huán)境感知方法，創(chuàng)建智能輪椅室內運行環(huán)境地圖，設計智能輪椅定位和基于視覺信息的導航系統(tǒng)。

（3）多模人機交互技術

多模人機交互系統(tǒng)直接反映出智能輪椅使用的便利性和友好性，為方便不同類型老年/殘障人群借助輪椅機器人實現(xiàn)半自主服務需要，重點研發(fā)基于多自由度手控器、語音、頭姿、手勢等模式的智能輪椅人機交互控制技術，并為異常情景提供報警接入。

（4）基于物聯(lián)網(wǎng)技術的遠程生理參數(shù)監(jiān)控

在對老年人/殘障患者進行日常生活護理服務過程中，為保證老年人/殘障患者安全，運用物聯(lián)網(wǎng)技術，設計可穿戴遠程生理參數(shù)監(jiān)控系統(tǒng)，實時對乘坐在輪椅上的老年人/殘障患者進行遠程監(jiān)控，并具備遠程自動報警功能。

應用領域和市場前景：

本項目研發(fā)的智能輪椅主要面向高齡老人及肢體殘障人士，在老人院、福利院、康復中心，社區(qū)醫(yī)院、家庭用戶等均有廣泛的需求。

工業(yè)和信息化部辦公廳、民政部辦公廳、衛(wèi)生計生委辦公廳聯(lián)合發(fā)布的《智慧健康養(yǎng)老產(chǎn)品及服務推廣目錄》涵蓋了智能輪椅（智能健康養(yǎng)老產(chǎn)品中的4.2小類--智能康復設備）。

我國老齡產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策環(huán)境良好，市場需求逐漸釋放，市場供給不斷擴大，智能輪椅迎來了前所未有的發(fā)展機遇。

合作方式（技術轉讓，技術開發(fā)，技術服務，技術咨詢，技術入股）：

*技術轉讓

*技術開發(fā)

*技術咨詢

*技術服務

*技術入股

圖片：（1-5張，文件大小不低于1MB，圖片清晰，并標注圖片說明）

  圖1：輪椅驅動系統(tǒng)調試                 圖2：自行研制的輪椅驅動系統(tǒng)

圖3：輪椅操縱手柄驅動電路         圖4：智能輪椅多模人機交互原型樣機

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