by Julianna Photopoulos, From Horizon Magazine, Horizon: The EU Research & Innovation Magazine

新一代轮椅可以采用脑控机器人手臂和可出租的附加电机，以帮助残疾人更轻松地完成日常任务或绕城游览。

来自西班牙埃尔切的MiguelHernández（UMH）Universidad的NicolásGarcía-Aracil教授开发了一种带有外骨骼机械臂的自动轮椅，可在家中使用，作为AIDE项目的一部分。

他说，它使用人工智能从用户那里提取相关信息，例如他们的行为，意图和情绪状态，并分析其环境环境。

该系统基于与机器人轮椅相连的手臂外骨骼，旨在帮助生活在各种程度和形式的残疾人中，在自己和家中进行饮食，饮水和洗涤等日常功能。当用户坐在轮椅上时，他们戴着机器人手臂来帮助他们抓住物体并将它们拉近 - 或者当整个系统连接到家庭自动化系统时，他们可以要求轮椅在特定方向上移动或进入特别的房间。

它的机械轮可以在狭窄的空间内移动，非常适合家庭使用，系统可以远程控制环境 - 例如，打开和关闭灯，使用电视或拨打和接听电话。更重要的是，它可以预测人的需求。

“我们可以通过人工智能算法来预测用户想要做什么，”García-Aracil教授说。 “也许用户在厨房里想喝一杯。系统提供他们的选择（在显示器上），这样他们就可以控制外骨骼来提升玻璃和饮料。”

多模态系统

这项技术并不简单。除了连接到机器人轮椅的外骨骼机器人手臂外，椅子还配有一个小型监视器，并使用各种传感器，包括两个识别环境的摄像头，语音控制，用于识别物体的眼睛跟踪眼镜以及捕捉大脑活动的传感器，眼睛运动和来自肌肉的信号。

根据每个人的需要和残疾情况，可以相应地使用多个设备。例如，有严重残疾的人，如颈椎脊髓损伤，如果不能用语音控制，就可以使用大脑活动和眼球运动传感器。

García-Aracil教授解释说，用户戴着头盖，充满电极，记录控制外骨骼手部运动的大脑活动。因此，当用户看到自己将手放在物体上时，外骨骼臂实际上是为它们做的。这项技术被称为脑 - 神经 - 计算机交互（BNCI），其中可以记录大脑和肌肉活动并用于与电子设备交互。

但García-Aracil教授表示，该系统有时会出错，因此有一个中止信号。 “我们使用眼睛的水平运动，所以当你向右移动你的眼睛时会触发一个动作，但是当你向左移动你的眼睛时就会中止这个动作，”他解释道。

AIDE原型去年在北爱尔兰贝尔法斯特的Cedar基金会成​​功测试了17名残疾人，包括后天性脑损伤（ABI），多发性硬化症（MS）和脊髓损伤（SCI）。它的使用也在Elche的UMH中得到证实，用户要求被带到自助餐厅，然后要求喝一杯，并在外骨骼手臂的帮助下喝它。

García-Aracil教授表示，现在需要开展更多工作，使系统更易于使用，更便宜并为市场做好准备。

但它不仅仅是新的高科技轮椅可以增加用户的功能。 FreeWheel项目的研究人员正在开发一种方法，将机动单元添加到现有轮椅中，以提高其在城市地区的效用。

“不同的设置有不同的挑战，”意大利都灵IRIS SRL的项目协调员Ilaria Schiavi说。例如，在户外时，有轮椅的人可能很难在没有任何身体辅助的情况下上坡或下坡。但她说，这个系统可以让使用轮椅的人无论是在室内还是在室外都能获得自动轮椅体验。

可出租

Schiavi解释说，机动单元将连接到人们已有的手动轮椅上，以帮助他们更轻松，更独立地移动。这些可以短时间租用，并根据位置 - 室内或室外环境 - 或购买而定制，在这种情况下，个人将完全个性化。

研究人员还在为用户开发一款应用程序，其中包括订购定制设备以连接轮椅和设备，预订设备，控制设备以及规划城市地区的购物或观光旅程等服务。

“例如，您拥有允许您预订汽车的移动应用程序。我们的应用程序将允许轮椅所有者首先订阅该服务，其中包括购买自定义界面以在他们自己的轮椅和他们拥有的机动单元之间使用预订，“Schiavi说。

“一个简单的定制界面将允许轮椅使用者以合理的成本驾驶他们的确切设备，因为它们使用它们。”

她说，通过增材制造（AM）技术可以实现定制。 AM技术通过逐层添加金属或塑料等材料来构建三维对象。

Schiavi和她的同事们正在探索机动部队的各种用途，明年，该团队计划在希腊和意​​大利的移动障碍人群中测试该系统。他们希望，一旦开发出来，它们就像城市自行车一样可以在公共场所如旅游景点或购物中心使用。

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原文链接：https://phys.org/news/2019-03-robotic-arms-temporary-motorisationthe-wheelchairs.html