機(jī)器人技術(shù)在助老領(lǐng)域的應(yīng)用

成家昂 徐東爾

摘 要：隨著我國(guó)社會(huì)的不斷發(fā)展，老齡化人口的增長(zhǎng)，我國(guó)助老需求也在逐漸增長(zhǎng)。越來(lái)越多的空巢老人無(wú)法依靠自身力量生活，不得不依靠外界的力量，而當(dāng)前大多子女外出務(wù)工并不能及時(shí)照料家中老人，助老機(jī)器人則成為了更加方便的選擇。目前市面上助老機(jī)器人助老設(shè)備等種類(lèi)繁多，但是大多資金投入過(guò)多，一般的家庭難以負(fù)擔(dān)，或者是功能復(fù)雜，老年人不能學(xué)會(huì)所有的功能，設(shè)計(jì)一件實(shí)用性強(qiáng)同時(shí)經(jīng)濟(jì)化的助老機(jī)器人成為大勢(shì)所趨?；诖耍疚膶⒕椭蠙C(jī)器人相關(guān)設(shè)計(jì)以及實(shí)用性進(jìn)行探討，旨在幫助更多老年人，應(yīng)對(duì)我國(guó)目前人口老齡化問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：機(jī)器人技術(shù);助老領(lǐng)域;具體設(shè)計(jì)

1.助老機(jī)器人的重要性

根據(jù)研究數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)早在20年前變進(jìn)入人口老齡化社會(huì)，截止2019年底，我國(guó)已經(jīng)擁有2.54億60周歲以上的人口，已經(jīng)占到我國(guó)總?cè)丝诘?8.1%，而65周歲以上的更是高達(dá)1.76億，占我國(guó)總?cè)丝诘?2.6%，根據(jù)專(zhuān)家預(yù)測(cè)顯示，2025年，我國(guó)的60周歲以上人口將達(dá)到3億，到2033年我國(guó)的60周歲以上人口更是直接增加1億，將高達(dá)4億人。

同時(shí)根據(jù)研究數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)人均預(yù)期壽命在2019年已經(jīng)達(dá)到了77.3歲，已是較高水平，但是我國(guó)老年人口中，失能、半失能以及失智的老年人也不在少數(shù)，大多數(shù)老年人隨著年齡的增長(zhǎng)，難免出現(xiàn)各種疾病，例如心腦血管疾病、糖尿病、骨質(zhì)疏松以及呼吸系統(tǒng)疾病等均為老年人常見(jiàn)的疾病。較為嚴(yán)重者已經(jīng)很難依靠自身力量生活。

如此程度的人口老齡化已經(jīng)老年疾病的侵?jǐn)_也為我國(guó)助老機(jī)器人的發(fā)展帶來(lái)了很大的需求，目前多數(shù)年輕人外出務(wù)工，空巢老年人獨(dú)居在家，年齡過(guò)大，甚至伴有疾病，如何達(dá)到基本的生活自理照顧自己成為了廣大社會(huì)值得思考的問(wèn)題，由此可見(jiàn)研究出能夠幫助空巢老年人解決行動(dòng)不便的問(wèn)題，同時(shí)更加經(jīng)濟(jì)實(shí)用，能夠被廣大家庭都能消費(fèi)得起的助老機(jī)器人，成為了重中之重。

2.助老機(jī)器人具體設(shè)計(jì)

圖2-1所示為助老機(jī)器人具體設(shè)計(jì)，主要由主體機(jī)架、伸縮機(jī)構(gòu)、可拆卸折疊座椅、升降機(jī)構(gòu)以及地腳輪組成，整體設(shè)計(jì)相較于市面其他的助老機(jī)器人更加簡(jiǎn)單，老年人操作更加簡(jiǎn)單方便。

其中主體機(jī)結(jié)構(gòu)為1280x870x900mm，用輕質(zhì)方管焊接成型，相較于市面其他的助老機(jī)器人而言，尺寸相對(duì)較小，方便收納，不會(huì)占據(jù)過(guò)多的空間，小的尺寸也能方便老人到達(dá)家里或者戶(hù)外更多的地方。同時(shí)該助老機(jī)器折本采用輕質(zhì)方管焊接，大大降低其重量，方便老年人獨(dú)自操作，提升了產(chǎn)品的使用價(jià)值。

同時(shí)該項(xiàng)設(shè)備還帶有抬升裝置設(shè)計(jì)與伸縮機(jī)構(gòu)抬升裝置設(shè)計(jì)，抬升裝置設(shè)計(jì)包含了直線軸承、導(dǎo)線以及驅(qū)動(dòng)電機(jī)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)提供動(dòng)力，其發(fā)動(dòng)時(shí)，能夠幫助折疊座椅上升以及下降，行程可達(dá)600mm，大大方便老年人使用該助老機(jī)器人。

伸縮機(jī)構(gòu)抬升裝置設(shè)計(jì)包含了位移滑塊、滑動(dòng)導(dǎo)軌以及伺服電機(jī)，伺服電機(jī)提供動(dòng)力，滑動(dòng)導(dǎo)軌提供滑動(dòng)軌道，用于對(duì)折疊座椅進(jìn)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(dá)400mm。

可拆卸折疊座椅裝置設(shè)計(jì)如圖2-2所示，包含了靠背、坐墊以及鉸鏈。該折疊座椅根據(jù)人體工程學(xué)原理進(jìn)行設(shè)計(jì)，可以通過(guò)鉸鏈調(diào)整靠背的角度，該項(xiàng)設(shè)計(jì)可以輔助使用者根據(jù)自身的需求進(jìn)行180°、躺平或90°或者坐立，不會(huì)將老人固定在一個(gè)角度，影響老年人或是使用該助老設(shè)備的人群的自尊心，在助老設(shè)備上也可以相對(duì)只有的活動(dòng)，大大增加了助老機(jī)器人的實(shí)用價(jià)值。而本文所設(shè)計(jì)的助老機(jī)器則考慮到這一問(wèn)題，采用卡扣的設(shè)計(jì)避免了這種情況的產(chǎn)生，使受眾使用時(shí)能夠更加的安心與安全。

折疊機(jī)構(gòu)裝置設(shè)計(jì)如圖2-3所示，包括底座、座椅靠背座、緩沖桿、伺服電機(jī)，鉸鏈五部分組成，通過(guò)伺服電機(jī)來(lái)控制靠背座的折疊以及打開(kāi)，不需要老年人自己使勁來(lái)打開(kāi)該助老設(shè)備，電機(jī)的加入方便了老年人的使用，節(jié)省了老年人的體力。簡(jiǎn)單的固定安裝孔也避免了繁多的裝置加入，僅僅采用簡(jiǎn)單的安裝孔便能夠達(dá)到預(yù)期的效果，降低了成本卻并未降低產(chǎn)品的使用價(jià)值，使更多的人能夠有能力購(gòu)買(mǎi)該項(xiàng)產(chǎn)品 在折疊機(jī)構(gòu)裝置下還采用了升降固定架裝置設(shè)計(jì)，該固定架采用的輕質(zhì)方管，尺寸1160*641*105mm，該升降固定架，通過(guò)導(dǎo)軌與座椅來(lái)固定座位，通過(guò)伺服電機(jī)的帶動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)座椅的升降功能。

電氣控制裝置設(shè)計(jì)采用紅外探測(cè)器，具有一定程度的智能化，通過(guò)了PLC來(lái)控制伺服電機(jī)，以達(dá)到升降、伸縮、折疊等功能。紅外探測(cè)器的加入，能夠感應(yīng)到人體的位置，避免老年人在使用的過(guò)程中不小心被機(jī)器所夾傷，本文所設(shè)計(jì)的助老折本通過(guò)伺服電機(jī)來(lái)控制靠背座的折疊以及打開(kāi)，電機(jī)一旦啟動(dòng)，若沒(méi)有紅外探測(cè)器的加入，老年人若未能及時(shí)收住，很可能被機(jī)器誤傷，但是有了紅外探測(cè)器，小小的裝置卻能夠探測(cè)到是否有異物，即使伺服電機(jī)啟動(dòng)也能夠因?yàn)橛挟愇锒鴷和?，避免使用者受傷?；蛘咭驗(yàn)槭褂貌划?dāng)，在使用助老機(jī)器以及收納的時(shí)候出現(xiàn)受傷的情況，大大增加了該設(shè)備的安全性能，保障了老年人在使用時(shí)的安全性，增加了產(chǎn)品的實(shí)用性能。

3.結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著我國(guó)老年人口的不斷增加，經(jīng)濟(jì)實(shí)用的助老設(shè)備成為了當(dāng)下市場(chǎng)最為需要產(chǎn)品，本文設(shè)計(jì)的助老機(jī)器人不僅僅可以節(jié)省護(hù)理人員護(hù)理費(fèi)用，增加老年人活動(dòng)范圍以外，對(duì)于增加無(wú)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(shí)還達(dá)到了功能簡(jiǎn)單卻實(shí)用，大大降低了制造成本，也方便老年人很快熟悉產(chǎn)品的功能特性，使其相較于傳統(tǒng)機(jī)器人而言擁有了更好的市場(chǎng)與產(chǎn)業(yè)化前景，希望能夠幫助廣大老年人以及助老設(shè)備開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)工作者參考，為我國(guó)助老機(jī)器人的發(fā)展添磚加瓦。

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項(xiàng)目名稱(chēng)：老年人起居輔助裝置? ? ?項(xiàng)目編號(hào)：S201911305014