智能轮椅国内外研究现状及现有产品

智能轮椅研究始于英国。1986,英国开始开发智能轮椅。此后,许多国家开始研究智能轮椅。如美国麻省理工学院WHEELESLEY项目、法国VAHM项目、德国MAID(老年人及残疾人助动器)项目、西班牙SIAMO项


智能轮椅研究始于英国。1986,英国开始开发智能轮椅。此后,许多国家开始研究智能轮椅。如美国麻省理工学院WHEELESLEY项目、法国VAHM项目、德国MAID(老年人及残疾人助动器)项目、西班牙SIAMO项目、加拿大AAI公司TOA项目、欧盟TIDE项目、KISS学院TINMAN项目、台湾中正大学电机系LUOSON项目、我国863智能机器人轮椅项目及第三军医大学广东技术师范学院本科毕业设计(论文)外科研究所项目等【3】。虽然每个工作组研究的都是智能轮椅,但是各个实验室的研究的目的,看到的首先要解决的问题不同,研究的方法更是不尽相同,所以每一个工作室研究出来的轮椅都不同。

智能轮椅最开始只是简单的研究,设计的轮椅一般也只有一些很一般的,低级的控制功能,如前后运动、简单的速度调节及躲避障碍等,随着科技的日新月异的发展,出现了机器人控制技术,移动机器人中间使用的技术很多都可以应用于于轮椅,智能轮椅的设计有了一个跳跃性的发展。随着科学技术的飞速发展,机器人控制技术已经出现,移动机器人中间使用的技术很多都可以应用于于轮椅,智能轮椅的设计有了一个跳跃性的发展。在科技进步的基础上,可以更好地与人交互性、对道路有更高的适应性、轮椅本身有更大的自主性。麻省理工的一个实验室设计出了一款机器人轮椅,它既是轮椅又像机器人,是一半自主式,轮椅内部装有计算机控制和传感器,甚至还有人机界面交互功能,因为装了一个笔记本电脑在上面。系统可以有多种方式进行控制:最低级的普通控制,和高级的人工控制。在保证低级的简单的避障,移动的前提下,进行高级的方向指令工作,在两者相悖的情况下,用户可以自己控制轮椅的方向,并具有最高的控制水平。部分系统由简易智能轮椅系统提供避障,保证运动方向、运动速度等;而还有更高级的操纵杆和人机界面,完成用户和轮椅之间的高级控制。智能轮椅用户可以有三种操作模式:按下键,手动操作和交互界面。按键模式下,轮椅是很容易理解和具有非常普遍的功能,类似于一般电动轮椅。在使用手动操作的时候,需要用到操纵杆,用户通过操纵杆来控制方向,从而达到自行控制方向达到避障的目的。交互界面模式下,用户和轮椅通过界面来进行交互甚至可以做到用特殊的系统达到只用眼球的运动可以控制轮椅的动作。在国际联合国机器人展上,轮椅赢得了第一名,是唯一一个不需要任何人直接穿过门口的机器人。

由于我国经济发展曾经相对落后,必须考虑有限的经济条件。我国智能轮椅研究起步较晚,在各个方面,包括灵活性,功能性,结构稳定性等方面还不能和国外相比,但也研究出了各种指标和国外先进技术相接近的,富有自身特色智能能轮椅。中国科学院研制了一种可以进行语音指令,同时具有可视化和语音导航的智能轮椅,经过测试可以在人群中自由来去。在这项设计研究中,人机界面和人和机器的交互是作为重点研究的部分,最先进的图像处理和语音识别技术被用于轮椅设计,做种达到了任何机器能够简单交流,通过语音进行简单控制的效果。上海交通大学设计了一种主要由声音控制的轮椅,主要用于残疾人和残疾人的肢体服务。用户只需要说“快”,“慢”和“停”,"开"、"前"、"后"、"左"、"右"、等指令,轮椅可很快的,在一秒左右的时间里按指令执行。