一種家用助老機器管家的設計

覃智廣 陳洪容 熊平

摘 要：本系統主要針對目前我國人口老齡化越來越嚴重這一現象，特別針對空巢老人這一特殊群體而設計推廣的家用助老機器管家。通過互聯網功能能陪老人聊天、唱歌、提醒等相關服務，也能跟遠端的子女實現互動，在遠端子女通過該設備的語音模塊、顯示模塊等實時了解老人的具體情況。當老人發生異常情況，該設備立即給遠端的子女發送報警信號，方便子女及時應對緊急情況。

關鍵詞：互聯網;遠程;互動;報警

一、必要性

我國已經進入人口老齡化快速發展時期，目前已有老齡人口1.69億，占總人口數的12%，據全國老齡辦統計數據顯示，有近一半的老人屬于城鄉空巢家庭或類空巢家庭。養老問題，尤其是空巢老人問題，已經成為全社會共同關注的話題。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，首先，從國家層面來說，我國人口老齡化程度越來越嚴重，這是一個客觀的現實，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合，將給孩子帶來非常重的負擔，所以，傳統的在家養老的情況已經是不可能的了，所以社會更需要養老這方面的訴求。家用助老機器管家的發展潛力巨大，市場應用前景廣闊！

二、發展現狀

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

從全球范圍來看，世界各國紛紛將突破服務機器人技術、發展服務機器人產業擺在本國科技發展的重要戰略地位。隨著信息網絡、傳感器、智能控制、仿生材料等高新技術的發展，以及機電工程與生物醫學工程等的交叉融合，使得服務機器人技術發展呈現三大態勢：1）服務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展;2）服務機器人由單一作業向群體交流、遠程學習和網絡服務等方面發展;3）服務機器人由研制單一復雜系統向將其核心技術、核心模塊嵌入于先進制造等相關裝備方面發展。

從我國范圍來看，我國服務機器人市場，包括助老機器人起步較晚，加之我國城鄉居民消費能力不高，服務機器人市場滲透率較低。從現在我國人口老齡化程度來看，國家老齡化情況越來越嚴重，導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的整體情況來看，市場方面的潛力是無限的，預計未來對助老機器人的需求量會不斷增長，助老機器人產業將迎來新的巨大的發展空間。

三、系統組成

根據本系統家用助老機器管家的功能要求，其組成如圖1示

本系統以單片機為控制器，運用視覺、超聲波等傳感器進行環境信號監測;通過視頻、語音等識別功能與老人交流;通過功能設置，可以定時提醒老人測血壓、服藥、吃飯等生活事項，同時可將相應的檢測數據傳送給子女;能對老人進行異常行為監控，一旦發現老人有異常行為，能及時通知子女，方便采取相應的措施，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，當老人出現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，馬上確認情況的嚴重性，通過互聯網將采集的數據，傳送到遠端的子女和醫療中心。及時有效地應對緊急情況，第一時間確保老人安全。

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

（3）數據的分析以及實施。通過對采集的數據分析，得出相關結果，可以根據具體情況，對老人進行提醒提示等相關服務。

（4）機器人的行動技術。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，自動實現避障，也可以根據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。同時也能通過互聯網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系程度，其所有和老人相關的資料，都會和網絡平臺相連，通過互聯網傳到子女手機里，讓家庭子女隨時隨地掌握老人的情況。

四、創新點和推廣應用價值

本系統主要創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，任意遙控到相應地點進行簡單拾取功能;（三）遠程監護，子女可以在遠程端實時監控老人狀況;（四）提醒建議功能，可以根據設置提醒，也可以根據生理參數判斷超標情況，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，當老人遇到危險，可以給子女和醫療機構報警，及時救助。

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

參考文獻：

[1]孫奕敏.基于助老服務機器人的智慧養老院系統研究[J].上海：科技視界，2015.6.

[2]楊娜.服務機器人導航技術研究進展[J].杭州：機電工程，2015.12.

[3]喬棟.智能助老助殘機器人研究[J].大同：山西大同大學學報，2019.6.

作者簡介：

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

基金項目：

宜賓職業技術學院科研項目《基于互聯網+的家用助老及其管家設計與制作》編號：ybzysc19-45。