轮椅智能化

随着人口老龄化的加剧交通事故不断增多等原因，现在社会对轮椅需求量不断加大因此，越来越多的设计人员投入到轮椅的设计当中通过对智能轮椅的市场调查，目前国内市场上比较常见的轮椅有两种，一种是手动轮椅，一种是电动轮椅手动轮椅的优势在于其方便携带质量轻价格非常廉价但手动轮椅需要人推动才能前进，因此，需要使用者有健康的上肢或者需要有护理人员长期陪同，这对老年人或者上肢有严重残疾的人来说，有些是无法实现的对于这样的人群来说，电动轮椅是他们的更好选择现在国内市场上的很多智能轮椅，仅限于自主移动，功能过于简单，而国外高性能智能轮椅的发展水平要远远领先于国内，国外智能轮椅主要的供应商也大多集中于欧美发达国家，但是

本设计实现一款智能轮椅，该系统在保证轮椅传统功能的基础上集成有手势遥控方便手部残障人士对轮椅主体的操作防撞功能能够在设定的距离内弱报警强报警以及强制刹车，在此功能下拥有人机互动界面可通过液晶屏幕直观看轮椅相对前方障碍物距离基于轮椅上的摄像头来实现跟随，方便解决腿脚不便的老龄人以及肢体残障人士独自出行康复训练等问题随着生活水平不断提高，医疗保险和社会福利的不断完善，人的平均寿命也随之增长，老年人群中腿脚不便者不在少数随着经济发展和社会进步，腿脚不便的残疾人士的生活水平也受到了社会各界的关注针对这两类特殊人群，轮椅的重要性不言而喻本设计实现一款智能轮椅，为腿脚不便这类人群的出行提供切实的保障1设计

目前市面上的智能轮椅的类型较多,涉及机器人技术信息技术等众多的技术领域,所应用的关键技术可以分为如下几类1机器人手臂技术在机械臂的设计过程中,需要考虑多种因素,如重量拆卸方便互换性工作空间承载能力速度能源以及价格等同安装在工作站上的手臂比较起来,安装在轮椅上的手臂需要更轻一些才能具有良好的操纵性能因此,设计时需要把重量作为第一要素辅助性手臂最主要的运动就是旋转,也有一些带有可伸缩的基架用来拓展更大的工作空间为了增加手爪的灵活性,一般在手臂末端设计3个回转自由度由于不需要拿过重的物体,所以机器臂的有效载荷一般比较小,从05-2kg除了电机驱动的机械手臂,也出现了气动肌肉手臂,具有结构简单紧凑和节

一研究背景随着现代科学技术的发展和社会物质文化的提升，大众人民的生活质量和居家美满度也处于不断上升的趋势但是因为各种交通安全事故的发生突发意外疾病的困扰和人口老龄化，每年均有成千上万的人因此丧失一种或多种能力比如行走等，所以残障人士也急需运用相应的科学技术来提高他们的生活质量和满意度因此，有许多科研开发人员对残障人士所面临的种种窘境进行了不少了研究工作，如电动轮椅的机械改造便携坐便器轮椅车的人性化设计多功能轮椅结构设计等《中国人口老龄化发展趋势预测研究报告》显示，在未来的50年内中国人口老龄化的现象和压力将愈演愈烈在《第二次全国残疾人抽样调查报告》中，全国各类残疾人占全国人口超过5经调查发现，

自1986年英国开始研制出第一辆智能轮椅以来，许多国家投入较多资金研究智能轮椅我国智能轮椅研究起步较晚，在机构的复杂性和灵活性上和国外相比有一定差距，但也根据自身特色研制出技术指标接近国外先进水平的智能轮椅但是目前智能轮椅在实验室还是少量定制，并没有真正产业化，所以在研究上仍有许多空间控制系统导航系统人机接口是组成智能轮椅的三个主要部分控制系统主要是根据外界具体环境状况来进行实时感知以及决策，按照规划的结果来实施安全且平滑的运动，同时适当的对移动速度进行调整，具有反应速度快的优势，能够对实时性要求进行充分满足控制系统可采用自主模式半自动模式手动模式来实现导航系统主要是智能轮椅上的导航技术利用传

从老年人和残疾人生理心理需求出发，结合当今市场上轮椅产品的优势，弥补其存在的不足，提出尽可能满足使用者多方面功能需求的设计方案本文研究的智能轮椅主要适用于肢体功能存在障碍的人士进行日常自理生活，以及一些简单的康复运动综合考虑结构功能成本等多种因素，确定智能轮椅的功能有1行走功能使用者坐在轮椅上时，可以通过手动或者自动方式，在室内或者室外行走2对接功能对接功能是指残疾人可以在轮椅和床座便器等之间自如移动对于下肢残疾以及行动不便的老人来说，护理人员必须长时间守护在身边，为他们解决穿衣上床如厕等一系列问题因此，智能轮椅必须具备和床以及座便器的对接功能，让使用者自己解决这些问题且智能轮椅还可以协助下肢

智能轮椅是一种具有智能功能的代步工具，主要用来辅助老年人和残疾人的生活和工作目前的智能轮椅实现了自主导航自主避障语音驱动防碰撞等诸多功能上述研究重点强调产品的自动化水平，很少有专门针对老年群体的智能轮椅工业设计研究因此，关于老年智能轮椅的设计原则和方法有着重要的研究意义1老年人特征生理特征生理特征包含性别年龄身体质量及健康状况等随着年龄增长，老年人通常存在3个系统的衰老，骨骼肌肉系统衰老感知系统衰老思维系统衰老心理特征老年人情感较敏感自卑，接受新事物的能力减退，多有孤独怀旧和依赖感不愿承认衰老，不希望被当作残疾人看待2老年智能轮椅设计实例21功能设计211控制功能1语音驱动控制系统通过语音识别