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示意圖 |
天津北方網訊:利用意識,就能控制電視開關、撥打電話;身體稍稍傾斜,輪椅就能引領你輕鬆散步,躲過障礙;動用意念就能控制機器手腳爲自己做事……這可不是魔術師的幻術,由南開大學信息技術科學學院教師段峯研發的“多功能步行助力服務機器人”技術喜獲成功,它可幫助行動不便的空巢老人實現“遙控”生活。
“行動不便是高齡老人的首要難題,世界衛生組織調查顯示,失去步行能力的老人會在半年內迅速失去其他生活能力。而當前城市多數家庭都是獨生子女,工作也較爲繁忙,誰來照顧數量龐大的老年人呢?步行輔助機器人的普及勢在必行。”段峯解釋自己的科研初衷。
“多功能步行助力服務機器人”是針對老年人步行特點研製的,形似輪椅但要比輪椅複雜得多,可推可坐。老年人雙手握住力柄,身體只需稍稍傾斜,多功能助力輪椅便能識別出你的運動意圖,引領你前往目的地,不僅在轉彎、上坡時提供助力,還能有效躲過途中障礙物。
“我們在日本做實驗時,親眼看到一位平時只能走3~5米的老人,在使用了我們的機器人後,可以在室內自由行走。”段峯欣喜地說。
他說,現有的老年人代步產品大多采用手柄或按鈕控制輪椅移動,比較適合殘疾人使用,老年人反應慢,存在較大的安全隱患。“多功能步行助力服務機器人”針對老年人的認知特點,根據實際需要提供助力,實現了零轉彎半徑,大大提高了安全性。
同時,段峯這款多功能助力機器人最大的特點還有“智能化”。在段峯教授的實驗室,課題組研究人員展示了使用效果:一位女性頭戴黑色耳機,輕輕微笑便撥通了記者的電話;而將巴掌大小的電子芯片貼在手臂上,功能性電刺激可讓失能器官靈活行動。
段峯介紹,這是基於機器人技術和醫學技術,通過一塊貼在人體皮膚上的微小電子芯片來實現的,可用來識別人的意圖,控制電子或機械設備工作,能使殘疾人輕鬆地使用假手寫字、吃飯、拿物品。段峯說,人控制肢體運動時,相應指令從大腦以電衝動的形式經過脊髓、運動神經傳給肌肉,致使神經肌肉接頭處的突觸發生電化學反應,使得肌肉產生收縮,同時產生表面肌電信號,人根據自身意識控制不同肌肉產生運動時,相應的表面肌電信號也不同。因此,通過識別人體不同肌肉的肌電信號特徵值,可以有效地獲得人的不同意圖,從而支配機器做出相應動作。
目前,這項專門爲空巢老人、醫院、養老院設計研發的科技成果正在申請專利,具備投入市場批量生產的技術條件,成本甚至可降至萬元以內,將有望爲全國億萬老年人帶來福音。段峯還在運用這一技術研發電刺激足下垂治療儀、肌電假手、遊戲柄、智能開關等,現已進入臨牀試驗及產品認證階段。(通訊員張劍首席記者邵雋)