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陈曦 中国残疾人杂志社 2024-07-05 15:20:38
智能轮椅是一个跨学科的研究领域
涉及机械工程、电子工程、计算机科学、人工智能
等多个领域。
从早期的基础研究到现在的实际应用
智能轮椅经历了显著的技术进步和功能扩展。
智能轮椅的概念
最早可以追溯到20世纪80年代初
当时的研究主要集中在
将移动机器人技术应用于辅助设备上。
之后的智能
智能轮椅主要集成了
计算机、传感器和多种辅助技术
进入21世纪，
随着人工智能等新技术的快速发展
智能轮椅开始集成更多高级功能
在帮助用户提高行动自由度的同时
还可以帮助残疾人重新融入社会。
新型的智能轮椅向着集成
脑机接口（BCI）系统、
自主导航和辅助功能系统、
增强型的人机交互界面、
智能家居集成等方向发展
脑机接口（BCI）
旨在通过分析用户的脑电波来控制轮椅
帮助重度残疾人实现更多的自主生活。
智能轮椅的自主导航能力
是目前最贴近实际应用的创新之一。
自主导航能力包括
使用深度学习和其他控制方法
来提高适应性和交互性
能够让轮椅自动避开障碍物
即使在未知和动态的环境中也能保持稳定行驶。
增强型的人机交互界面
主要是为了提高用户的操作便利性和舒适度，
包括基于触摸屏的界面、语音控制、
心率检测、摄像头控制等，
通过增强型的交互
可以让残疾人通过头部倾斜
来控制轮椅转向，
通过集成健康监测系统，
能够实时收集和分析用户的健康数据，
有助于早期发现潜在的健康问题，
通过与智能家居技术的结合，
能够实际提高残疾人的生活便捷性。
脑控智能轮椅系统整体结构组成图
由天津职业技术师范大学研发的脑控智能轮椅
是一款高端智能助老助残康养系统，
该系统以脑机接口和智能控制技术为核心，
融合了
脑电信号处理
电机控制
自动驾驶
定位导航
传感器信息融合
等前沿技术。
这种智能轮椅在传统轮椅的基础上进行了创新，
利用
脑电采集技术
目光追踪技术
电机控制技术
超宽带定位导航技术
传感器信息融合技术
的交叉优势
建立了人的大脑、眼睛、声音等生理信号
与轮椅运动之间的直接联系。
具体来说
脑控智能轮椅通过脑电波传感器采集用户的脑电信号
并通过蓝牙发送给核心控制模块
实现对轮椅速度
运动状态和行进方向的精确控制。
该系统还结合了传感器检测外部环境
通过角度势场法实现自主避障
以及深度RGB视觉传感器获取周围环境信息
从而提高使用者的安全性和便利性。
这种智能轮椅不仅适用于存在运动功能障碍的人群
如渐冻症患者，
也适合高龄老人及肢体残障人士使用，
能够在老人院、福利院、康复中心，社区医院、家庭用户
等多种场合发挥重要作用。
智能轮椅的发展，
标志着轮椅从基本的移动辅助设备
到集成了先进技术和多功能于一体的
高级辅助工具的转变。
随着科技的不断进步
未来智能轮椅将更加智能化、个性化
并能更好地满足残障人士和老年人的需求。
尽管目前智能轮椅在商业应用中
仍然面临着不小的挑战，
在室内使用中面临着诸多的限制，
但通过持续的研究和开发，
智能轮椅有望为用户提供更安全、更便捷、
更舒适的移动解决方案。
责编：黄伊婷
一审：黄伊婷
二审：张马良
三审：熊佳斌
来源：中国残疾人杂志社
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