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1、大学生创新创业训练计划项目申请书(创新训练项目)项目名称:可爬楼梯的智能护理轮椅二○一五年十月制项目名称可爬楼梯的智能护理轮椅项目来源□导师课题□自主选题□竞赛项目□其它来源申请经费(范围2000-10000元)项目完成时间2017年3月申请人(团队)姓名学号性别身份证号码专业班级手机E-mail一、项目组成员情况介绍(包括自身具备的知识条件,有何特长、兴趣,参加哪些科技事件创新活动等)常益嘉:支宇航:通讯工程院从初中开始对电子设计充满兴趣,高中时期曾和队友一起自己制作航模遥控器,并且自己开发了一套无人机实时运动状态回传及分析系统
2、。自学模电数电以及单片机,有A类无线电操作执照,熟练掌握各种常用仪器设备,会用c语言编程,对基于arm的嵌入式linux有一定基础,对fpga以及verilog,图像识别算法有浓厚的兴趣。晋宇飞:计算机学院大一学生,从初中起学习编程,会写Pascal、C语言程序,曾获过信息学奥林匹克竞赛(Noip)一、二等奖;会使用单片机,有一定的电路设计能力,能独立完成一些电子制作项目;有网站建设能力,搭建了自己的VPS服务器,并建设了自己网站;对路由嵌入式系统openWRT有较为深入的了解;对无线电通信有浓厚的兴趣和一定的了解,有A类无线电操
3、作执照;对机械方面有浓厚的兴趣,也有一定的了解;在物联网以及智能设备方面有浓厚兴趣。二、项目研究背景(可以是已有的基础,与本项目有关的研究积累和已取得的成绩,已具备的条件,尚缺少的条件及方法等)项目研究背景随着世界老龄化进程的加快,而且中国也正进入老龄化社会,全世界60岁以上的老年人口已达到6亿左右,人口老龄化已成为世界范围的重大社会问题。我国60岁及其以上老人人口已达1.32亿,占全国总人口的10%,并以年均3.32%的速度持续增长。预计到2016年,60岁以上的人口将超过2亿,占总人口的14%,其中老年病患者约有50%需要护理
4、服务,照顾老人问题即将成为一个严重的社会问题。按二次人口抽查的数据,目前我国有残疾人8000万人,肢体占所有六类残疾的35%,四级行动还行,一、二、三级相对不方便;四级大概占残疾比例25%,1-3级合计占75%左右。人口的加速老龄化使医疗和社会保险系统面临前所未有的压力,高龄老年人的自我照料能力差,主要由家庭护理,但护理费用高,劳动强度大,护理条件急需改善。各类残疾人和长期卧床老年人的大量存在,使得助老助残问题正日益成为一个重大的社会问题。但当前出售的轮椅在功能上受到很大限制,而且不能完全满足老年人和残疾人使用者的需要,因为他们自
5、身的活动性受到了限制,所以他们的自理性和独立性就受到了严重的影响,所以一种智能的可以动的模块化护理轮椅是急切需求的。那么对于残障人士而言,可爬楼梯的智能护理轮椅不仅可以实现使用者行动方面的自由,还可以解决使用者的排泄等日常生理问题,使他们摆脱了一直以来面临的困境与心理压力,更能为他们带来新的自信与对生活的乐观态度。如今我们正处于智能电子产品的兴盛发展阶段,网络及大数据的应用广泛,自动化技术正在经历一次巨大的变革,低成本的高速计算机和微型化的感应器已经投入使用。因此,对现有智能轮椅的创新是至关重要的。三、国内外的研究现状及研究意义:
6、1、可爬楼梯的智能轮椅的研究现状自1986年英国开始研制第一辆智能轮椅来,许多国家投入较多资金研究智能轮椅。如美国麻省理工院WHEELESLEY项目、法国VAHM项目、德国乌尔姆大学MAID(老年人及残疾人助动器)项目、西班牙SIAMO项目、加拿大AAI公司TAO项目、欧盟TIDE项目、台湾中正大学电机系LUOSON项目、我国863智能机器人智能轮椅项目及第三军医大学外科研究所项目等。由于各个实验室的目标及研究方法不尽相同,每种轮椅解决的问题及达到的能力不同。初期的研究,赋予轮椅的功能一般都是低级控制,如简单的运动、速度控制及避障
7、等。随着机器人控制技术的发展,移动机器人大量技术用于轮椅,智能轮椅在更现实的基础上,有更好的交互性、适应性、自主性。如:(1)德国乌尔姆大学在一个商业轮椅基础上研制了轮椅机器人MAID,并进行了实地现场表演,该轮椅机器人在公共场所拥挤有大量乘客的环境中,进行了超过36小时的考验,能够自动识别和判断出行驶的前方是否有行人挡路,或是否可能出现行驶不通的情况,自动采取绕行动作,它甚至还能够提醒挡路的行人让开道路。此项目得到德国科学技术部的财政支持,据计划,这种智能轮椅正式面世时,价格会比普通电动轮椅高出约50%,然而其成本很高,注定了其
8、难以进入普通家庭,无法更多的为普通老百姓提供援助。(2)麻省理工智能实验室的智能轮椅威尔斯利,为一半自主式机器人轮椅,配备有计算机控制和传感器的电动轮椅,还装有一个Macintosh笔记本电脑用于人机界面交互。系统由两部分组成,智能轮椅系统提供低级