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一、智能轮椅的概念
智能轮椅是一种基于普通人工助力型轮椅,将无刷直流电机驱动控制为核心系统,应用了传感信息融合技术、语言信息合成与识别系统、实时自适应导航移停控制技术、智能识别随机避障、自然化人机交互等技术,能准确完成用户在多种生活场景中环境数据的检测和采集、语音交互反馈、智能安全导航等功能的移动辅助设备。现阶段,智能轮椅主要包括站立式电动轮椅、升降式电动轮椅以及多地形巡航电动轮椅等。不同类型的智能轮椅分别辅助用户完成在不同空间场景下的需求。
二、智能轮椅的发展趋势
2.1 智能网联化
实现智能轮椅智能网联化需要智能化技术支持和网联化信息。智能化技术能为智能轮椅提供环境模型感知功能,并在人机交互反馈的基础上完成智能决策。网联化信息融合可以配合智能化技术在智能轮椅的信息联网、网联协同感知决策上嵌入,优化智能轮椅的控制和感知功能。从最初的人工助力型轮椅发展到现在的电动轮椅,智能网联化将提供给智能轮椅一个崭新的平台,使适用人群有更人性化的移动服务体验。智能轮椅通过智能网联捕捉并感知数据和反馈解决方案,协同用户的指令达到智能化水准。例如,用户驾驶智能轮椅经过有施工路段时,可以通过网联系统获取路面的障碍信息,同时多方位传感器捕捉路障信息,最终综合路障信息并反馈给用户多种决策方案,然后通过用户的自主评估进行下一步操作。智能网联化在服务用户互动反馈的过程来看,将推动更多辅助性移动设备产业的发展和转型,成为更多科技产业的发展方向。
2.2 物联数据共享
物联数据共享是通过捕捉并采集多种感知信息数据,再借助人工智能技术对数据进行合理化分类整合,而整合来的数据集合成数据共享池,以方便物联产品利用这些数据。在实现智能轮椅的物联数据共享需要智能网联化达到一定的基础,使智能轮椅与不同场景的进点产品发生网络关联,以达到数据共享池的有效积攒,然后基于用户某种需求时智能轮椅能在物联数据共享池中识别筛选、采集、反馈准确有效的数据。智能轮椅形成物联数据共享池要基于搭载巡线导航传感器、超声波传感器、气体传感器等多方位传感的系统、鹰眼摹拟测距系统,智能语音识别系统等联动配合产生有效数据。物联数据共享保障了用户使用智能轮椅时的安全和舒适,比如,用户行驶智能轮椅在家中工作,此时室内出现火情,智能轮椅所搭载的烟雾传感器可迅速识别近点烟雾浓度变化,并立即启动家中灭火设备并联网合成数据,将实时的火情数据传达至消防站系统,同时智能轮椅配合用户决定救火措施和逃离现场路线。将物联数据共享模式作为科技产品研发的核心方向,可形成更完善的产业跨界生态圈。
2.3 场景路径记忆细分
场景路径记忆细分基于智能轮椅已多次识别路障信息且建立多次有效环境模型,并记录路径始末点,能重叠筛选出精细且优化的巡航路线。智能轮椅储存的环境模型信息与搭载的多种视觉和非视觉传感器相互联动,能减小实时识别路障信息的误差,进而通过巡航传感器高效完成定点巡航路线指令。场景路径记忆信息通过细分之后,可提供给用户既便捷又人性化的功能,并在路径末点位置直接提示给用户智能轮椅特定的功能支持。正如用户居家活动的定点信息,用户要去厨房的高位橱柜拿取碗筷等餐具,起始点在客厅的随机巡航点上,此时智能轮椅可从已储存的场景路径记忆细分信息中直接提取最优路线,配合智能轮椅实时感知路障信息,准确抵达厨房定位点后,启动智能轮椅升降等特定功能预设。通过环境建模和路径规划算法建立场景路径记忆细分,真正解决了不同生理机能用户的特殊需求,同时为各类智能移动机器设备的自动巡航功能提供了更具潜力的发展空间。