一种自助式轮椅的设计文献综述

文献综述

课题研究的现状及发展趋势：

多功能康复轮椅作为一种自动化康复医疗设备，它以医学理论为依据，帮助患者进行科学而又有效的康复训练，可以使患者的运动机能得到更好的恢复。康复一训练系统由计算机控制，并配有相应的传感器和安全系统，康复训练在设定的程序下自动进行，可以自动评价康复训练效果，根据病人的实际情况调节运动参数，实现最佳训练。康复训练系统是帮助残疾人解决生活中活动困难的一种工具，它可以在家里或在工作场所使用，使残疾人获得更强的独立生活能力，并极大地提高他们的生活质量。它也可以作为健康老年人的体育运动训练器材^[1]。

1933年，美国一位名叫赫伯特·埃弗雷斯特的采矿工程师，在一次井下事故中受重伤，致使下肢瘫痪。为了能更好地行动、生活，它在邻居哈瑞詹宁斯的帮助下，研制发明了世界上第一辆可折叠式便携轮椅，获得了专利。后来，埃弗雷斯特和詹宁斯成立了以他们名字命名的世界上第一家专门生产轮椅的公司^[1]。

我国轮椅机器人研究起步较晚、基础薄弱，虽然我国的轮椅机器人在机构复杂性和操控灵活性上和国外发达国家相比有一定差距，但我们也奋起直追，研制出了技术指标接近国外先进水平的具有自身特色的轮椅机器人。主要从事研究的单位有中科院沈阳自动化研究所、上海交通大学等^[2]。

中国科学院自动化研究所研制了一种具有视觉和口令导航功能并能与人进行语音交互的机器人轮椅，如图1-1，该轮椅机器人在轮椅的设计中综合运用模式识别实验室有关图像处理、计算机视觉和语音识别等最新成果，使人能通过语音控制和面部表情动作控制轮椅行走，还具有简单的人机对话功能，从精神层面上减轻了有些轮椅使用者因没有看护者心理孤独的感觉^[3]。

上海交大研制的“交龙”轮椅机器人，如图1-2。该轮椅机器人配备有多种先进传感器如:激光测距雷达和图像识别传感器。多传感器的应用使其具备避障灵敏迅速和搞可靠性定位的特点。还能够跟踪用户的引导设置，自住记忆工作环境地图，在有移动障碍物的动态复杂环境中实现自主导航。该轮椅机器人具有触摸屏和语音交互功能，可以供不同残障用户的人机交互的需要。“交龙”轮椅机器人可以运行在全自动和手操模式，并且支持基于无线网络的遥控操作^[3]。