基于老龄化社会下的智能巡航轮椅设计

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　　摘要：随着社会进入老龄化阶段，对于助行产品的需求量日趋增多，对其功能要求逐渐提高，传统助行产品不论是使用费时费力，繁琐复杂，还是在用户体验中，都已经不能完全满足，本项目基于以上问题，结合现有的科学技术设计改进一款有助于为老年人出行的智能巡航轮椅。
　　关键词：老龄化助行产品 智能轮椅
　　一、设计目标
　　随着中国老龄化速度的加快，低龄老年人口基数占老年总人口的50%以上，而且，他们大多身体素质良好，具备独立外出的能力及意愿。与此同时，研究表明老龄人群的视觉、活动、信息能力都受到不同的损害。
　　本项目设计的智能巡航轮椅在包括现有轮椅的基础助行功能上，根据现有的导航技术和老龄化社会背景结合老年人助行问题，改进为智能巡航轮椅，增加了智能巡航等创新功能，通过出行前的路线规划，帮助老年人出行的同时，使得体验信息传达更加实时准确，从而减少突发性状况的意外，提高老龄用户在出行活动中的自助性与自主性。
　　二、设计过程
　　轮椅是老年下肢残障人士常用设备，但是传统轮椅应用上有许多不足之处：手扳轮椅需乘坐人双手驱动，不能自动运行，费时费力，老年人难以长时间自己操控;电动轮椅虽然不依靠人力驱动，但在运行中一直需要乘坐人操控速度和方向以及停靠，不能根据预设目的地自动运行，也无法远程监视和操控。
　　另一方面，随着制造技术和计算机技术、机器人技术、物联网技术的发展，基于这些技术（红外与超声波传感器的跟踪系统、多传感器信息融合技术、GPS定位技术、激光和视觉，深度及其他环境感知传感器、信息无线传输、互联网等）的创新融合，使自主运行的智能新型轮椅的实现成为可能，智慧化、数据化也是未来电动轮椅或者说智能轮椅的发展方向，于是本产品智能巡航轮椅应运而生。
　　（一）设计切入
　　通过模拟和观察，发现具备自助并有意愿的老年人日常出行的目的其實很明确，并且有很强规律性，通常都是去固定的几个地点，出行的时间段也不会相差很大，路线也往往变化很小，但是通过观察发现，老年人基本上是独自外出，身边没有家人陪伴，这就给老年人造成了很大的安全隐患。所以本项目的目的在于：设计一款通过出行前的路线规划，帮助老年人出行的同时，且能将体验信息实时准确传达，从而减少突发性状况的意外的智能巡航轮椅。
　　（二）结构与功能
　　在功能的设计上，以充分考虑安全因素为第一要义，设计稳定可靠的机构，满足使用人安全需求的心理。其次，将人性化和智能化贯穿整个设计工程。满足使用者不同层次的需求在能源方面，此轮椅为清洁环保洁净的新能源轮椅。减少了噪音和尾气对使用者和社会的危害。考虑到经常使用轮椅的老年人精神需求层面，公园、社区等半封闭环境为其经常出现的地点。对于体力不足的大部分老年人来说，在家和目的地之间的路程十分艰难且易发生意外。此轮椅设计有智能巡航系统，在轮椅的右（惯用手）前方，设计有可视化触屏显示器以及实时语音提示喇叭，用于显示实时位置播报与设定常用路线。能解除老年人对轮椅的实时控制，自动规划路线，点与点直接输送。对于基于规定线路的轮椅而言，在交通环境中，轮椅的行驶路线相对固定，不与社会车共驾，且任务简单（如在遇到障碍物时及时刹停、避让，和在目标站点停止等）。通过长、短距离毫米波雷达和视觉传感器来感知轮椅周围环境特征，处理器进行分析，做出相应的反馈，GPS技术和互联网技术在极大程度上提高了使用者出行的智能化。此外，当家人无法陪伴老人或者残障人士时，可视化触屏显示器下有SOS急救按钮，当老人发生突发状况，或者感到身体不适时，可以按下此按钮，轮椅就会远程给家人提供信息，同时会发出闪亮的红光以及急救声音，引起行人注意，可通过手机app查看轮椅实时位置，及时获得他们动态。
　　（三）设计创新
　　1.设计理念创新：不仅是扩展老龄人群的活动场景和活动能力，更是重塑他们的自信，使他们有尊严的出行;
　　2.使用方式创新：操作简便，无复杂功能，注重能力受损老龄人群的切实需求;
　　3.使用场景创新：设计灵活多变，能应对多种情况下的行动，有预见性，针对性地解决问题。
　　4.使用功能创新：智能巡航是老年人助行项目产品的核心技术，在基础使用功能之上，巡航轮椅能自主在线路线识别选择是巡航轮椅智能化的重要特征之一。主要针对无儿女陪同、并且对路线障碍不熟悉的情况下，如何快速准确的对路线进行识别分类以及自动的删除危险区域。为了提高在线智能自主路干识别精度和速度，提出了基于相似度竞争网络，以继承竞争网络在模式识别方面快速简单的优点，同时针对竞争网络抗干扰能力差，对路线类型以外障碍无法剔除的不足进行改进，很好解决了巡航轮椅在为老年人快速确定优质路线准确问题。
　　三、小结
　　老年人智能巡航轮椅设计上真好符合当下设计的热点，通过调研分析，我们找寻老年人在日常生活中使用电动轮椅的痛点，从而找到切入点，随着老龄化社会的日益严重，我们的电动轮椅也必须符合当今社会的需求，智能巡航轮椅就是让整个轮椅变得更简单和更方便，减轻子女的负担并且极大的帮助老年人的外出。
　　本产品充分体现了智能自动化等一系列理念，在未来老龄化的社会中，智能巡航轮椅将占据电动轮椅的主导地位。
　　在智能巡航方面，推陈出新，帮助老年人更好的应对当今社会的各类路面情况和老年人所迫切需要解决的问题，帮助老年人省心出行，安全出行。让子女愿意让老年人单独出门遛弯等参与社交活动。最终，设计出了这款具有智能巡航功能的电动轮椅。
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