機器人技術在助老領域的應用

成家昂 徐東爾

摘 要：隨著我國社會的不斷發展，老齡化人口的增長，我國助老需求也在逐漸增長。越來越多的空巢老人無法依靠自身力量生活，不得不依靠外界的力量，而當前大多子女外出務工并不能及時照料家中老人，助老機器人則成為了更加方便的選擇。目前市面上助老機器人助老設備等種類繁多，但是大多資金投入過多，一般的家庭難以負擔，或者是功能復雜，老年人不能學會所有的功能，設計一件實用性強同時經濟化的助老機器人成為大勢所趨。基于此，本文將就助老機器人相關設計以及實用性進行探討，旨在幫助更多老年人，應對我國目前人口老齡化問題。

關鍵詞：機器人技術;助老領域;具體設計

1.助老機器人的重要性

根據研究數據顯示，我國早在20年前變進入人口老齡化社會，截止2019年底，我國已經擁有2.54億60周歲以上的人口，已經占到我國總人口的18.1%，而65周歲以上的更是高達1.76億，占我國總人口的12.6%，根據專家預測顯示，2025年，我國的60周歲以上人口將達到3億，到2033年我國的60周歲以上人口更是直接增加1億，將高達4億人。

同時根據研究數據顯示，我國人均預期壽命在2019年已經達到了77.3歲，已是較高水平，但是我國老年人口中，失能、半失能以及失智的老年人也不在少數，大多數老年人隨著年齡的增長，難免出現各種疾病，例如心腦血管疾病、糖尿病、骨質疏松以及呼吸系統疾病等均為老年人常見的疾病。較為嚴重者已經很難依靠自身力量生活。

如此程度的人口老齡化已經老年疾病的侵擾也為我國助老機器人的發展帶來了很大的需求，目前多數年輕人外出務工，空巢老年人獨居在家，年齡過大，甚至伴有疾病，如何達到基本的生活自理照顧自己成為了廣大社會值得思考的問題，由此可見研究出能夠幫助空巢老年人解決行動不便的問題，同時更加經濟實用，能夠被廣大家庭都能消費得起的助老機器人，成為了重中之重。

2.助老機器人具體設計

圖2-1所示為助老機器人具體設計，主要由主體機架、伸縮機構、可拆卸折疊座椅、升降機構以及地腳輪組成，整體設計相較于市面其他的助老機器人更加簡單，老年人操作更加簡單方便。

其中主體機結構為1280x870x900mm，用輕質方管焊接成型，相較于市面其他的助老機器人而言，尺寸相對較小，方便收納，不會占據過多的空間，小的尺寸也能方便老人到達家里或者戶外更多的地方。同時該助老機器折本采用輕質方管焊接，大大降低其重量，方便老年人獨自操作，提升了產品的使用價值。

同時該項設備還帶有抬升裝置設計與伸縮機構抬升裝置設計，抬升裝置設計包含了直線軸承、導線以及驅動電機，驅動電機提供動力，其發動時，能夠幫助折疊座椅上升以及下降，行程可達600mm，大大方便老年人使用該助老機器人。

伸縮機構抬升裝置設計包含了位移滑塊、滑動導軌以及伺服電機，伺服電機提供動力，滑動導軌提供滑動軌道，用于對折疊座椅進行伸縮操作，幫助折疊座椅抬升與下降，方便使用者在床上或地面上坐到折疊座椅上，行程達400mm。

可拆卸折疊座椅裝置設計如圖2-2所示，包含了靠背、坐墊以及鉸鏈。該折疊座椅根據人體工程學原理進行設計，可以通過鉸鏈調整靠背的角度，該項設計可以輔助使用者根據自身的需求進行180°、躺平或90°或者坐立，不會將老人固定在一個角度，影響老年人或是使用該助老設備的人群的自尊心，在助老設備上也可以相對只有的活動，大大增加了助老機器人的實用價值。而本文所設計的助老機器則考慮到這一問題，采用卡扣的設計避免了這種情況的產生，使受眾使用時能夠更加的安心與安全。

折疊機構裝置設計如圖2-3所示，包括底座、座椅靠背座、緩沖桿、伺服電機，鉸鏈五部分組成，通過伺服電機來控制靠背座的折疊以及打開，不需要老年人自己使勁來打開該助老設備，電機的加入方便了老年人的使用，節省了老年人的體力。簡單的固定安裝孔也避免了繁多的裝置加入，僅僅采用簡單的安裝孔便能夠達到預期的效果，降低了成本卻并未降低產品的使用價值，使更多的人能夠有能力購買該項產品 在折疊機構裝置下還采用了升降固定架裝置設計，該固定架采用的輕質方管，尺寸1160*641*105mm，該升降固定架，通過導軌與座椅來固定座位，通過伺服電機的帶動來實現座椅的升降功能。

電氣控制裝置設計采用紅外探測器，具有一定程度的智能化，通過了PLC來控制伺服電機，以達到升降、伸縮、折疊等功能。紅外探測器的加入，能夠感應到人體的位置，避免老年人在使用的過程中不小心被機器所夾傷，本文所設計的助老折本通過伺服電機來控制靠背座的折疊以及打開，電機一旦啟動，若沒有紅外探測器的加入，老年人若未能及時收住，很可能被機器誤傷，但是有了紅外探測器，小小的裝置卻能夠探測到是否有異物，即使伺服電機啟動也能夠因為有異物而暫停，避免使用者受傷。或者因為使用不當，在使用助老機器以及收納的時候出現受傷的情況，大大增加了該設備的安全性能，保障了老年人在使用時的安全性，增加了產品的實用性能。

3.結語

綜上所述，隨著我國老年人口的不斷增加，經濟實用的助老設備成為了當下市場最為需要產品，本文設計的助老機器人不僅僅可以節省護理人員護理費用，增加老年人活動范圍以外，對于增加無子女照顧的老年人的自尊心和自信心也具有不可估量的作用，同時還達到了功能簡單卻實用，大大降低了制造成本，也方便老年人很快熟悉產品的功能特性，使其相較于傳統機器人而言擁有了更好的市場與產業化前景，希望能夠幫助廣大老年人以及助老設備開發設計工作者參考，為我國助老機器人的發展添磚加瓦。

參考文獻：

[1]劉海兵.人工智能技術在助老服務機器人中的應用研究[J].人文之友，2019，（13）：64.

[2]湖南人文科技學院.一種家庭助老機器人的防損保護機構：CN201922383622.8[P].2020-08-27.

項目名稱：老年人起居輔助裝置? ? ?項目編號：S201911305014