一种家用助老机器管家的设计

覃智广 陈洪容 熊平

摘 要：本系统主要针对目前我国人口老龄化越来越严重这一现象，特别针对空巢老人这一特殊群体而设计推广的家用助老机器管家。通过互联网功能能陪老人聊天、唱歌、提醒等相关服务，也能跟远端的子女实现互动，在远端子女通过该设备的语音模块、显示模块等实时了解老人的具体情况。当老人发生异常情况，该设备立即给远端的子女发送报警信号，方便子女及时应对紧急情况。

关键词：互联网;远程;互动;报警

一、必要性

我国已经进入人口老龄化快速发展时期，目前已有老龄人口1.69亿，占总人口数的12%，据全国老龄办统计数据显示，有近一半的老人属于城乡空巢家庭或类空巢家庭。养老问题，尤其是空巢老人问题，已经成为全社会共同关注的话题。所以，为了缓解社会压力的，解决许多子女无暇照顾老人的这种情况，家用助老机器管家已经成为一种新的迫切的社会需求。

家用助老机器管家这一块是一个前景十分光明的行业，首先，从国家层面来说，我国人口老龄化程度越来越严重，这是一个客观的现实，国家要解决这方面的问题，必须要大力支持这些高科技，为国家解决空巢老人这一社会问题;其次，从社会角度来分析，现在，由于国家之前的独生子女政策，许多年迈的父母家中都只有一个孩子，而如果两个独生子女孩子的结合，将给孩子带来非常重的负担，所以，传统的在家养老的情况已经是不可能的了，所以社会更需要养老这方面的诉求。家用助老机器管家的发展潜力巨大，市场应用前景广阔！

二、发展现状

相比工业机器人，服务机器人特别是其中的助老机器人，属于新兴行业，全球规模较大的服务机器人企业产业化历史也多在5-10年，大量公司仍处于前期研发阶段;另一方面，服务机器人更加靠近下游终端消费者且应用场景千差万别，客户群体更加广泛。因此，服务机器人的市场空间比工业机器人更加广阔。

从全球范围来看，世界各国纷纷将突破服务机器人技术、发展服务机器人产业摆在本国科技发展的重要战略地位。随着信息网络、传感器、智能控制、仿生材料等高新技术的发展，以及机电工程与生物医学工程等的交叉融合，使得服务机器人技术发展呈现三大态势：1）服务机器人由简单机电一体化装备向以生物机电一体化和智能化等方面发展;2）服务机器人由单一作业向群体交流、远程学习和网络服务等方面发展;3）服务机器人由研制单一复杂系统向将其核心技术、核心模块嵌入于先进制造等相关装备方面发展。

从我国范围来看，我国服务机器人市场，包括助老机器人起步较晚，加之我国城乡居民消费能力不高，服务机器人市场渗透率较低。从现在我国人口老龄化程度来看，国家老龄化情况越来越严重，导致市场的需求量也会越来越大，所以，从这些我国的机器人行业的整体情况来看，市场方面的潜力是无限的，预计未来对助老机器人的需求量会不断增长，助老机器人产业将迎来新的巨大的发展空间。

三、系统组成

根据本系统家用助老机器管家的功能要求，其组成如图1示

本系统以单片机为控制器，运用视觉、超声波等传感器进行环境信号监测;通过视频、语音等识别功能与老人交流;通过功能设置，可以定时提醒老人测血压、服药、吃饭等生活事项，同时可将相应的检测数据传送给子女;能对老人进行异常行为监控，一旦发现老人有异常行为，能及时通知子女，方便采取相应的措施，确保老人的安全。所研究主要功能如下：

（1）安全功能。一般来说，老年人生命体征的剧烈变化往往是疾病的前兆，所以，当老人出现生命体的剧烈变化时，一方面，我们的家用助老机器管家便通过其携带的检测装置，马上确认情况的严重性，通过互联网将采集的数据，传送到远端的子女和医疗中心。及时有效地应对紧急情况，第一时间确保老人安全。

（2）数据的采集与储存。通过家用助老机器管家配套的检测设备，可以给老人进行常规的检查，比如血压，心率，体温等基本的生命特征，并且将其储存，提供数据分析、计算、对比以及查询等。

（3）数据的分析以及实施。通过对采集的数据分析，得出相关结果，可以根据具体情况，对老人进行提醒提示等相关服务。

（4）机器人的行动技术。家用助老机器管家可以形影不离的跟着老人，自由的穿梭于家庭之中，自动实现避障，也可以根据需要随意运行到指定地点。

（5）聊天功能。该家用助老机器管家还能够跟老人进行简单語音交流，并有点歌等功能。同时也能通过互联网跟子女进行语音和视频聊天。

（6）信息功能。该功能是指我们项目与外界的紧密联系程度，其所有和老人相关的资料，都会和网络平台相连，通过互联网传到子女手机里，让家庭子女随时随地掌握老人的情况。

四、创新点和推广应用价值

本系统主要创新点有以下几个方面：

（一）跟随功能，在跟随模式下，可以形影不离地跟随老人，给老人提供必要的帮助;（二）随意行走功能，可以通过模式选择，任意遥控到相应地点进行简单拾取功能;（三）远程监护，子女可以在远程端实时监控老人状况;（四）提醒建议功能，可以根据设置提醒，也可以根据生理参数判断超标情况，进行提醒建议;（五）聊天愉悦功能，能提供简单聊天、音乐播放等功能;（六）报警功能，当老人遇到危险，可以给子女和医疗机构报警，及时救助。

本项目针对的空巢老人是一个庞大的群体。国内外服务机器人均起步较晚，属于新兴行业，技术上差距不大，我们研制的这款家用助老机器管家技术领先，性价比高，功能完善，其性能满足空巢老人的各种要求。所以该系统的应用一定有巨大的前景，投入市场后能带来巨大的经济价值。

参考文献：

[1]孙奕敏.基于助老服务机器人的智慧养老院系统研究[J].上海：科技视界，2015.6.

[2]杨娜.服务机器人导航技术研究进展[J].杭州：机电工程，2015.12.

[3]乔栋.智能助老助残机器人研究[J].大同：山西大同大学学报，2019.6.

作者简介：

覃智广（1978—），男，壮族，四川宜宾，四川大学仪器仪表工程硕士，宜宾职业技术学院智控教研室讲师，主要从事机电一体化、自动控制方向的教学科研。

基金项目：

宜宾职业技术学院科研项目《基于互联网+的家用助老及其管家设计与制作》编号：ybzysc19-45。