机器人技术在助老领域的应用

成家昂 徐东尔

摘 要：随着我国社會的不断发展，老龄化人口的增长，我国助老需求也在逐渐增长。越来越多的空巢老人无法依靠自身力量生活，不得不依靠外界的力量，而当前大多子女外出务工并不能及时照料家中老人，助老机器人则成为了更加方便的选择。目前市面上助老机器人助老设备等种类繁多，但是大多资金投入过多，一般的家庭难以负担，或者是功能复杂，老年人不能学会所有的功能，设计一件实用性强同时经济化的助老机器人成为大势所趋。基于此，本文将就助老机器人相关设计以及实用性进行探讨，旨在帮助更多老年人，应对我国目前人口老龄化问题。

关键词：机器人技术;助老领域;具体设计

1.助老机器人的重要性

根据研究数据显示，我国早在20年前变进入人口老龄化社会，截止2019年底，我国已经拥有2.54亿60周岁以上的人口，已经占到我国总人口的18.1%，而65周岁以上的更是高达1.76亿，占我国总人口的12.6%，根据专家预测显示，2025年，我国的60周岁以上人口将达到3亿，到2033年我国的60周岁以上人口更是直接增加1亿，将高达4亿人。

同时根据研究数据显示，我国人均预期寿命在2019年已经达到了77.3岁，已是较高水平，但是我国老年人口中，失能、半失能以及失智的老年人也不在少数，大多数老年人随着年龄的增长，难免出现各种疾病，例如心脑血管疾病、糖尿病、骨质疏松以及呼吸系统疾病等均为老年人常见的疾病。较为严重者已经很难依靠自身力量生活。

如此程度的人口老龄化已经老年疾病的侵扰也为我国助老机器人的发展带来了很大的需求，目前多数年轻人外出务工，空巢老年人独居在家，年龄过大，甚至伴有疾病，如何达到基本的生活自理照顾自己成为了广大社会值得思考的问题，由此可见研究出能够帮助空巢老年人解决行动不便的问题，同时更加经济实用，能够被广大家庭都能消费得起的助老机器人，成为了重中之重。

2.助老机器人具体设计

图2-1所示为助老机器人具体设计，主要由主体机架、伸缩机构、可拆卸折叠座椅、升降机构以及地脚轮组成，整体设计相较于市面其他的助老机器人更加简单，老年人操作更加简单方便。

其中主体机结构为1280x870x900mm，用轻质方管焊接成型，相较于市面其他的助老机器人而言，尺寸相对较小，方便收纳，不会占据过多的空间，小的尺寸也能方便老人到达家里或者户外更多的地方。同时该助老机器折本采用轻质方管焊接，大大降低其重量，方便老年人独自操作，提升了产品的使用价值。

同时该项设备还带有抬升装置设计与伸缩机构抬升装置设计，抬升装置设计包含了直线轴承、导线以及驱动电机，驱动电机提供动力，其发动时，能够帮助折叠座椅上升以及下降，行程可达600mm，大大方便老年人使用该助老机器人。

伸缩机构抬升装置设计包含了位移滑块、滑动导轨以及伺服电机，伺服电机提供动力，滑动导轨提供滑动轨道，用于对折叠座椅进行伸缩操作，帮助折叠座椅抬升与下降，方便使用者在床上或地面上坐到折叠座椅上，行程达400mm。

可拆卸折叠座椅装置设计如图2-2所示，包含了靠背、坐垫以及铰链。该折叠座椅根据人体工程学原理进行设计，可以通过铰链调整靠背的角度，该项设计可以辅助使用者根据自身的需求进行180°、躺平或90°或者坐立，不会将老人固定在一个角度，影响老年人或是使用该助老设备的人群的自尊心，在助老设备上也可以相对只有的活动，大大增加了助老机器人的实用价值。而本文所设计的助老机器则考虑到这一问题，采用卡扣的设计避免了这种情况的产生，使受众使用时能够更加的安心与安全。

折叠机构装置设计如图2-3所示，包括底座、座椅靠背座、缓冲杆、伺服电机，铰链五部分组成，通过伺服电机来控制靠背座的折叠以及打开，不需要老年人自己使劲来打开该助老设备，电机的加入方便了老年人的使用，节省了老年人的体力。简单的固定安装孔也避免了繁多的装置加入，仅仅采用简单的安装孔便能够达到预期的效果，降低了成本却并未降低产品的使用价值，使更多的人能够有能力购买该项产品 在折叠机构装置下还采用了升降固定架装置设计，该固定架采用的轻质方管，尺寸1160*641*105mm，该升降固定架，通过导轨与座椅来固定座位，通过伺服电机的带动来实现座椅的升降功能。

电气控制装置设计采用红外探测器，具有一定程度的智能化，通过了PLC来控制伺服电机，以达到升降、伸缩、折叠等功能。红外探测器的加入，能够感应到人体的位置，避免老年人在使用的过程中不小心被机器所夹伤，本文所设计的助老折本通过伺服电机来控制靠背座的折叠以及打开，电机一旦启动，若没有红外探测器的加入，老年人若未能及时收住，很可能被机器误伤，但是有了红外探测器，小小的装置却能够探测到是否有异物，即使伺服电机启动也能够因为有异物而暂停，避免使用者受伤。或者因为使用不当，在使用助老机器以及收纳的时候出现受伤的情况，大大增加了该设备的安全性能，保障了老年人在使用时的安全性，增加了产品的实用性能。

3.结语

综上所述，随着我国老年人口的不断增加，经济实用的助老设备成为了当下市场最为需要产品，本文设计的助老机器人不仅仅可以节省护理人员护理费用，增加老年人活动范围以外，对于增加无子女照顾的老年人的自尊心和自信心也具有不可估量的作用，同时还达到了功能简单却实用，大大降低了制造成本，也方便老年人很快熟悉产品的功能特性，使其相较于传统机器人而言拥有了更好的市场与产业化前景，希望能够帮助广大老年人以及助老设备开发设计工作者参考，为我国助老机器人的发展添砖加瓦。

参考文献：

[1]刘海兵.人工智能技术在助老服务机器人中的应用研究[J].人文之友，2019，（13）：64.

[2]湖南人文科技学院.一种家庭助老机器人的防损保护机构：CN201922383622.8[P].2020-08-27.

项目名称：老年人起居辅助装置     项目编号：S201911305014