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by Julianna Photopoulos, From Horizon Magazine, Horizon: The EU Research & Innovation Magazine
新一代輪椅可以采用腦控機(jī)器人手臂和可出租的附加電機(jī)，以幫助殘疾人更輕松地完成日常任務(wù)或繞城游覽。
來自西班牙埃爾切的MiguelHernández（UMH）Universidad的NicolásGarcía-Aracil教授開發(fā)了一種帶有外骨骼機(jī)械臂的自動輪椅，可在家中使用，作為AIDE項(xiàng)目的一部分。
他說，它使用人工智能從用戶那里提取相關(guān)信息，例如他們的行為，意圖和情緒狀態(tài)，并分析其環(huán)境環(huán)境。
該系統(tǒng)基于與機(jī)器人輪椅相連的手臂外骨骼，旨在幫助生活在各種程度和形式的殘疾人中，在自己和家中進(jìn)行飲食，飲水和洗滌等日常功能。當(dāng)用戶坐在輪椅上時，他們戴著機(jī)器人手臂來幫助他們抓住物體并將它們拉近 - 或者當(dāng)整個系統(tǒng)連接到家庭自動化系統(tǒng)時，他們可以要求輪椅在特定方向上移動或進(jìn)入特別的房間。
它的機(jī)械輪可以在狹窄的空間內(nèi)移動，非常適合家庭使用，系統(tǒng)可以遠(yuǎn)程控制環(huán)境 - 例如，打開和關(guān)閉燈，使用電視或撥打和接聽電話。更重要的是，它可以預(yù)測人的需求。
“我們可以通過人工智能算法來預(yù)測用戶想要做什么，”García-Aracil教授說。 “也許用戶在廚房里想喝一杯。系統(tǒng)提供他們的選擇（在顯示器上），這樣他們就可以控制外骨骼來提升玻璃和飲料。”
多模態(tài)系統(tǒng)
這項(xiàng)技術(shù)并不簡單。除了連接到機(jī)器人輪椅的外骨骼機(jī)器人手臂外，椅子還配有一個小型監(jiān)視器，并使用各種傳感器，包括兩個識別環(huán)境的攝像頭，語音控制，用于識別物體的眼睛跟蹤眼鏡以及捕捉大腦活動的傳感器，眼睛運(yùn)動和來自肌肉的信號。
根據(jù)每個人的需要和殘疾情況，可以相應(yīng)地使用多個設(shè)備。例如，有嚴(yán)重殘疾的人，如頸椎脊髓損傷，如果不能用語音控制，就可以使用大腦活動和眼球運(yùn)動傳感器。
García-Aracil教授解釋說，用戶戴著頭蓋，充滿電極，記錄控制外骨骼手部運(yùn)動的大腦活動。因此，當(dāng)用戶看到自己將手放在物體上時，外骨骼臂實(shí)際上是為它們做的。這項(xiàng)技術(shù)被稱為腦 - 神經(jīng) - 計(jì)算機(jī)交互（BNCI），其中可以記錄大腦和肌肉活動并用于與電子設(shè)備交互。
但García-Aracil教授表示，該系統(tǒng)有時會出錯，因此有一個中止信號。 “我們使用眼睛的水平運(yùn)動，所以當(dāng)你向右移動你的眼睛時會觸發(fā)一個動作，但是當(dāng)你向左移動你的眼睛時就會中止這個動作，”他解釋道。
AIDE原型去年在北愛爾蘭貝爾法斯特的Cedar基金會成功測試了17名殘疾人，包括后天性腦損傷（ABI），多發(fā)性硬化癥（MS）和脊髓損傷（SCI）。它的使用也在Elche的UMH中得到證實(shí)，用戶要求被帶到自助餐廳，然后要求喝一杯，并在外骨骼手臂的幫助下喝它。
García-Aracil教授表示，現(xiàn)在需要開展更多工作，使系統(tǒng)更易于使用，更便宜并為市場做好準(zhǔn)備。
但它不僅僅是新的高科技輪椅可以增加用戶的功能。 FreeWheel項(xiàng)目的研究人員正在開發(fā)一種方法，將機(jī)動單元添加到現(xiàn)有輪椅中，以提高其在城市地區(qū)的效用。
“不同的設(shè)置有不同的挑戰(zhàn)，”意大利都靈IRIS SRL的項(xiàng)目協(xié)調(diào)員Ilaria Schiavi說。例如，在戶外時，有輪椅的人可能很難在沒有任何身體輔助的情況下上坡或下坡。但她說，這個系統(tǒng)可以讓使用輪椅的人無論是在室內(nèi)還是在室外都能獲得自動輪椅體驗(yàn)。
可出租
Schiavi解釋說，機(jī)動單元將連接到人們已有的手動輪椅上，以幫助他們更輕松，更獨(dú)立地移動。這些可以短時間租用，并根據(jù)位置 - 室內(nèi)或室外環(huán)境 - 或購買而定制，在這種情況下，個人將完全個性化。
研究人員還在為用戶開發(fā)一款應(yīng)用程序，其中包括訂購定制設(shè)備以連接輪椅和設(shè)備，預(yù)訂設(shè)備，控制設(shè)備以及規(guī)劃城市地區(qū)的購物或觀光旅程等服務(wù)。
“例如，您擁有允許您預(yù)訂汽車的移動應(yīng)用程序。我們的應(yīng)用程序?qū)⒃试S輪椅所有者首先訂閱該服務(wù)，其中包括購買自定義界面以在他們自己的輪椅和他們擁有的機(jī)動單元之間使用預(yù)訂，“Schiavi說。
“一個簡單的定制界面將允許輪椅使用者以合理的成本駕駛他們的確切設(shè)備，因?yàn)樗鼈兪褂盟鼈儭?rdquo;
她說，通過增材制造（AM）技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)定制。 AM技術(shù)通過逐層添加金屬或塑料等材料來構(gòu)建三維對象。
Schiavi和她的同事們正在探索機(jī)動部隊(duì)的各種用途，明年，該團(tuán)隊(duì)計(jì)劃在希臘和意大利的移動障礙人群中測試該系統(tǒng)。他們希望，一旦開發(fā)出來，它們就像城市自行車一樣可以在公共場所如旅游景點(diǎn)或購物中心使用。
聲明：本文由 NEWFELLOW 編譯，中文內(nèi)容僅供參考，一切內(nèi)容以英文原版為準(zhǔn)。
原文鏈接：https://phys.org/news/2019-03-robotic-arms-temporary-motorisationthe-wheelchairs.html
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