助老扶老智能車結(jié)構(gòu)及功能設(shè)計(jì)

張愷 郝欣晴

摘 要：本文詳細(xì)地介紹了一種新型的助老扶老智能車的設(shè)計(jì)及其功能，該智能車C型設(shè)計(jì)靈活，物盡其用，能夠智能化的滿足“運(yùn)人載物”及緩解老年人孤獨(dú)無(wú)助感等功能，符合當(dāng)下的發(fā)展潮流，具有良好的市場(chǎng)前景。

關(guān)鍵詞：助老扶老;智能化;運(yùn)人載物

0 背景

人口的老齡化問(wèn)題將成為中國(guó)面臨的前所未有的新挑戰(zhàn)[1]。預(yù)計(jì)到2020年達(dá)到2.48億，2025年達(dá)到3億。此外，我國(guó)殘疾人占總?cè)丝诒戎匚痪尤澜巛^高國(guó)家之列，達(dá)到8500萬(wàn)[2-3]。由此可見(jiàn)，隨著醫(yī)療水平和科技的日益發(fā)展，一些重大疾病的致死率明顯下降，但是致殘率卻逐漸上升，許多重病大病患者在脫離生命危險(xiǎn)后，會(huì)對(duì)身體造成一系列不可修復(fù)的傷害，導(dǎo)致無(wú)法行動(dòng)或行動(dòng)受限制。一些老年人隨著年齡的增長(zhǎng)，行動(dòng)不方便等問(wèn)題也日漸成為阻礙正常生活的障礙。因此越來(lái)越多輕度殘障人士以及老年人對(duì)生理上能夠獨(dú)立自主的向往愈發(fā)強(qiáng)烈，亦可減輕親屬的陪護(hù)負(fù)擔(dān)。本研究針對(duì)這一需求，完成了助老扶老智能車的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其功能設(shè)計(jì)，旨在能夠?yàn)榕阕o(hù)對(duì)象提供出行便利以及日常生活幫助，達(dá)到陪護(hù)對(duì)象能夠自主生活，減輕親屬陪護(hù)負(fù)擔(dān)的目的。

1 總體設(shè)計(jì)

本文完成了助老扶老智能車的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其功能設(shè)計(jì)，此智能車集成了運(yùn)送物品及輔助陪護(hù)對(duì)象行動(dòng)等多種功能，重量輕、體積小、車身部分可折疊，具備便攜性。

本文所述的助老扶老智能車如圖1、圖2所示，包括1、紅外線探測(cè)儀，2、握把，3、腹板，4、折頁(yè)，5、智能桌板，6、踏板，7、車輪，8、電線，9、電池等結(jié)構(gòu)。智能車裝有紅外線探測(cè)儀1，在使用時(shí)可以幫助被使用者實(shí)現(xiàn)智能避障，輔助使用等功能。智能車由可充電電池9經(jīng)電線8對(duì)紅外線探測(cè)儀及智能車運(yùn)行提供動(dòng)力，用戶可通過(guò)特制遙控對(duì)智能車發(fā)出指令，同時(shí)用戶可通過(guò)紅外線探測(cè)儀1所記錄的畫(huà)面由遙控界面清晰的監(jiān)控智能車的動(dòng)態(tài)。當(dāng)用戶需要在家中移動(dòng)，則可站在底面或踏板6上，手扶握把2對(duì)智能車進(jìn)行操作控制。智能桌5呈C型設(shè)計(jì)，可承載用戶所需攜帶物品。智能車具體結(jié)構(gòu)如圖1所示。

2 硬件設(shè)計(jì)

2.1 智能桌板

智能桌板用于承載用戶所需攜帶物品，其C型設(shè)計(jì)可方便在醫(yī)用床或者氣墊床的床沿處實(shí)現(xiàn)牢靠定位，且能夠使所運(yùn)物品抵達(dá)用戶觸手可及的位置，方便用戶拿取。該智能車扶手下方設(shè)有滑軌系統(tǒng)，智能桌使用高度在一定范圍內(nèi)可依據(jù)不同床的高度自行調(diào)節(jié)，使用者可以通過(guò)發(fā)出遙控指令由后方的滑軌對(duì)智能桌板5進(jìn)行升降操作以滿足更多的日常使用需求。

2.2 紅外影像儀

智能車扶手前端裝有紅外影像儀，影像儀拍攝畫(huà)面能夠被實(shí)時(shí)輸送至被服務(wù)者親屬的智能終端上，如手機(jī)等，對(duì)于親屬實(shí)時(shí)了解用戶當(dāng)前狀況，及時(shí)知悉突發(fā)情況的發(fā)送并妥當(dāng)處理具有重要意義。

2.3 滑軌設(shè)計(jì)

智能車扶手下方連桿出安裝有滑軌，能夠根據(jù)用戶身高進(jìn)行自定義調(diào)節(jié)，且可同時(shí)利用該滑軌對(duì)智能桌板的高度進(jìn)行調(diào)節(jié)，響應(yīng)不同用戶、不同床體的使用條件，豐富了智能車的使用場(chǎng)景。

3 軟件設(shè)計(jì)

3.1 單片機(jī)控制系統(tǒng)

本智能車設(shè)計(jì)采用C8051F005單片機(jī)控制，運(yùn)行速度快，可進(jìn)行復(fù)雜運(yùn)算。該單片機(jī)具有12位多通道ADC、2個(gè)電壓輸出DAC，為在線調(diào)試及實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集提供保障。本設(shè)計(jì)依靠C8051F005單片機(jī)完成了智能車的智能避障以實(shí)現(xiàn)無(wú)人運(yùn)物的功能。

3.2 避障設(shè)計(jì)

本智能車主要服務(wù)于輕微殘障人士及老年人，故安全性設(shè)計(jì)至關(guān)重要，其中智能車的避障功能在運(yùn)行過(guò)程中起到關(guān)鍵作用，此設(shè)計(jì)在智能車四個(gè)輪子上分別安裝位置敏感探測(cè)器（PSD），時(shí)刻監(jiān)測(cè)離周圍障礙物的位置，將信號(hào)反饋給終端以做出相應(yīng)的路線調(diào)整，形成負(fù)反饋調(diào)節(jié)模式。

4 結(jié)語(yǔ)

本文所述智能車設(shè)計(jì)靈活，符合與當(dāng)代流行的智能家居結(jié)合的要求，具有“運(yùn)人載物”、緩解輕微殘障人士及老年人的孤獨(dú)無(wú)助感等功能，彌補(bǔ)了當(dāng)前市場(chǎng)助老扶老機(jī)械產(chǎn)品的不足，具有廣闊的發(fā)展前景。

參考文獻(xiàn)：

[1]白海燕，劉志財(cái).淺析我國(guó)人口老齡化問(wèn)題及其對(duì)策[J].山西大同大學(xué)學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版），2008（04）：12-14.

[2]張彭.我國(guó)人口老齡化與社會(huì)發(fā)展的思考[D].山西師范大學(xué)，2016.

[3]石琳，劉甜.中國(guó)人口老齡化預(yù)測(cè)與分析[J].內(nèi)蒙古科技大學(xué)學(xué)報(bào)，2010，29（04）：385-388.

作者簡(jiǎn)介：張愷（1998-），男，河北邢臺(tái)人，本科在讀，研究方向：機(jī)械制造及其自動(dòng)化。