一種家用助老機器管家的設(shè)計

覃智廣 陳洪容 熊平

摘 要：本系統(tǒng)主要針對目前我國人口老齡化越來越嚴(yán)重這一現(xiàn)象，特別針對空巢老人這一特殊群體而設(shè)計推廣的家用助老機器管家。通過互聯(lián)網(wǎng)功能能陪老人聊天、唱歌、提醒等相關(guān)服務(wù)，也能跟遠(yuǎn)端的子女實現(xiàn)互動，在遠(yuǎn)端子女通過該設(shè)備的語音模塊、顯示模塊等實時了解老人的具體情況。當(dāng)老人發(fā)生異常情況，該設(shè)備立即給遠(yuǎn)端的子女發(fā)送報警信號，方便子女及時應(yīng)對緊急情況。

關(guān)鍵詞：互聯(lián)網(wǎng);遠(yuǎn)程;互動;報警

一、必要性

我國已經(jīng)進入人口老齡化快速發(fā)展時期，目前已有老齡人口1.69億，占總?cè)丝跀?shù)的12%，據(jù)全國老齡辦統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，有近一半的老人屬于城鄉(xiāng)空巢家庭或類空巢家庭。養(yǎng)老問題，尤其是空巢老人問題，已經(jīng)成為全社會共同關(guān)注的話題。所以，為了緩解社會壓力的，解決許多子女無暇照顧老人的這種情況，家用助老機器管家已經(jīng)成為一種新的迫切的社會需求。

家用助老機器管家這一塊是一個前景十分光明的行業(yè)，首先，從國家層面來說，我國人口老齡化程度越來越嚴(yán)重，這是一個客觀的現(xiàn)實，國家要解決這方面的問題，必須要大力支持這些高科技，為國家解決空巢老人這一社會問題;其次，從社會角度來分析，現(xiàn)在，由于國家之前的獨生子女政策，許多年邁的父母家中都只有一個孩子，而如果兩個獨生子女孩子的結(jié)合，將給孩子帶來非常重的負(fù)擔(dān)，所以，傳統(tǒng)的在家養(yǎng)老的情況已經(jīng)是不可能的了，所以社會更需要養(yǎng)老這方面的訴求。家用助老機器管家的發(fā)展?jié)摿薮?，市場?yīng)用前景廣闊！

二、發(fā)展現(xiàn)狀

相比工業(yè)機器人，服務(wù)機器人特別是其中的助老機器人，屬于新興行業(yè)，全球規(guī)模較大的服務(wù)機器人企業(yè)產(chǎn)業(yè)化歷史也多在5-10年，大量公司仍處于前期研發(fā)階段;另一方面，服務(wù)機器人更加靠近下游終端消費者且應(yīng)用場景千差萬別，客戶群體更加廣泛。因此，服務(wù)機器人的市場空間比工業(yè)機器人更加廣闊。

從全球范圍來看，世界各國紛紛將突破服務(wù)機器人技術(shù)、發(fā)展服務(wù)機器人產(chǎn)業(yè)擺在本國科技發(fā)展的重要戰(zhàn)略地位。隨著信息網(wǎng)絡(luò)、傳感器、智能控制、仿生材料等高新技術(shù)的發(fā)展，以及機電工程與生物醫(yī)學(xué)工程等的交叉融合，使得服務(wù)機器人技術(shù)發(fā)展呈現(xiàn)三大態(tài)勢：1）服務(wù)機器人由簡單機電一體化裝備向以生物機電一體化和智能化等方面發(fā)展;2）服務(wù)機器人由單一作業(yè)向群體交流、遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)等方面發(fā)展;3）服務(wù)機器人由研制單一復(fù)雜系統(tǒng)向?qū)⑵浜诵募夹g(shù)、核心模塊嵌入于先進制造等相關(guān)裝備方面發(fā)展。

從我國范圍來看，我國服務(wù)機器人市場，包括助老機器人起步較晚，加之我國城鄉(xiāng)居民消費能力不高，服務(wù)機器人市場滲透率較低。從現(xiàn)在我國人口老齡化程度來看，國家老齡化情況越來越嚴(yán)重，導(dǎo)致市場的需求量也會越來越大，所以，從這些我國的機器人行業(yè)的整體情況來看，市場方面的潛力是無限的，預(yù)計未來對助老機器人的需求量會不斷增長，助老機器人產(chǎn)業(yè)將迎來新的巨大的發(fā)展空間。

三、系統(tǒng)組成

根據(jù)本系統(tǒng)家用助老機器管家的功能要求，其組成如圖1示

本系統(tǒng)以單片機為控制器，運用視覺、超聲波等傳感器進行環(huán)境信號監(jiān)測;通過視頻、語音等識別功能與老人交流;通過功能設(shè)置，可以定時提醒老人測血壓、服藥、吃飯等生活事項，同時可將相應(yīng)的檢測數(shù)據(jù)傳送給子女;能對老人進行異常行為監(jiān)控，一旦發(fā)現(xiàn)老人有異常行為，能及時通知子女，方便采取相應(yīng)的措施，確保老人的安全。所研究主要功能如下：

（1）安全功能。一般來說，老年人生命體征的劇烈變化往往是疾病的前兆，所以，當(dāng)老人出現(xiàn)生命體的劇烈變化時，一方面，我們的家用助老機器管家便通過其攜帶的檢測裝置，馬上確認(rèn)情況的嚴(yán)重性，通過互聯(lián)網(wǎng)將采集的數(shù)據(jù)，傳送到遠(yuǎn)端的子女和醫(yī)療中心。及時有效地應(yīng)對緊急情況，第一時間確保老人安全。

（2）數(shù)據(jù)的采集與儲存。通過家用助老機器管家配套的檢測設(shè)備，可以給老人進行常規(guī)的檢查，比如血壓，心率，體溫等基本的生命特征，并且將其儲存，提供數(shù)據(jù)分析、計算、對比以及查詢等。

（3）數(shù)據(jù)的分析以及實施。通過對采集的數(shù)據(jù)分析，得出相關(guān)結(jié)果，可以根據(jù)具體情況，對老人進行提醒提示等相關(guān)服務(wù)。

（4）機器人的行動技術(shù)。家用助老機器管家可以形影不離的跟著老人，自由的穿梭于家庭之中，自動實現(xiàn)避障，也可以根據(jù)需要隨意運行到指定地點。

（5）聊天功能。該家用助老機器管家還能夠跟老人進行簡單語音交流，并有點歌等功能。同時也能通過互聯(lián)網(wǎng)跟子女進行語音和視頻聊天。

（6）信息功能。該功能是指我們項目與外界的緊密聯(lián)系程度，其所有和老人相關(guān)的資料，都會和網(wǎng)絡(luò)平臺相連，通過互聯(lián)網(wǎng)傳到子女手機里，讓家庭子女隨時隨地掌握老人的情況。

四、創(chuàng)新點和推廣應(yīng)用價值

本系統(tǒng)主要創(chuàng)新點有以下幾個方面：

（一）跟隨功能，在跟隨模式下，可以形影不離地跟隨老人，給老人提供必要的幫助;（二）隨意行走功能，可以通過模式選擇，任意遙控到相應(yīng)地點進行簡單拾取功能;（三）遠(yuǎn)程監(jiān)護，子女可以在遠(yuǎn)程端實時監(jiān)控老人狀況;（四）提醒建議功能，可以根據(jù)設(shè)置提醒，也可以根據(jù)生理參數(shù)判斷超標(biāo)情況，進行提醒建議;（五）聊天愉悅功能，能提供簡單聊天、音樂播放等功能;（六）報警功能，當(dāng)老人遇到危險，可以給子女和醫(yī)療機構(gòu)報警，及時救助。

本項目針對的空巢老人是一個龐大的群體。國內(nèi)外服務(wù)機器人均起步較晚，屬于新興行業(yè)，技術(shù)上差距不大，我們研制的這款家用助老機器管家技術(shù)領(lǐng)先，性價比高，功能完善，其性能滿足空巢老人的各種要求。所以該系統(tǒng)的應(yīng)用一定有巨大的前景，投入市場后能帶來巨大的經(jīng)濟價值。

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作者簡介：

覃智廣（1978—），男，壯族，四川宜賓，四川大學(xué)儀器儀表工程碩士，宜賓職業(yè)技術(shù)學(xué)院智控教研室講師，主要從事機電一體化、自動控制方向的教學(xué)科研。

基金項目：

宜賓職業(yè)技術(shù)學(xué)院科研項目《基于互聯(lián)網(wǎng)+的家用助老及其管家設(shè)計與制作》編號：ybzysc19-45。