李紅陽 朱彥 李一凡 陳晶晶 盧丹丹

上海電機學院設計與藝術(shù)學院

在信息與互聯(lián)網(wǎng)時代，智能化設備和移動互聯(lián)網(wǎng)以成為一大熱點，與大數(shù)據(jù)服務、醫(yī)療健康等創(chuàng)新技術(shù)改變著世界的方向。對于老人來說，滿足老年人的各項需求，讓周圍環(huán)境對老人進行時刻的監(jiān)督和關(guān)心，如社區(qū)子女監(jiān)督、長期護理需求、精神慰藉需求等，保證老年人得到高質(zhì)量、高效率的滿足。所以本項目將重點關(guān)注老年人，通過設計項目創(chuàng)造一個智能、全面的護理機器人在老人和子女及社區(qū)以及醫(yī)院之間的交互關(guān)系的全面的系統(tǒng)。

一、“互聯(lián)網(wǎng)+”對居家養(yǎng)老的影響

隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”信息時代的到來，通過設計一些智能的設備來使互聯(lián)網(wǎng)與環(huán)境相互結(jié)合，使得居家養(yǎng)老得到了很大的便利，能時刻檢測老人的身體健康，并做出相應的急救措施，使得“醫(yī)養(yǎng)結(jié)合”實現(xiàn)了“觸手可及”，而且用“互聯(lián)網(wǎng)+”的思維整合一切可以“為老所用”的資源，推進醫(yī)養(yǎng)結(jié)合，也更加進一步保障老人的生命安全。

二、智能護理機器人設計

（一）造型設計

護理機器人的整體形態(tài)主要有三個要素：形體、顏色、質(zhì)感。該設計方案在形態(tài)圓潤，避免老人使用時受傷。機器人采用不同的簡單的幾何形狀進行組合。首先機器整體為115CM，滿足老人坐立時視線與機器人的眼睛保持水平，符合人機的要求。。其次頭部采用半橢圓形狀，機身為不規(guī)則的偏圓的球狀形態(tài)，兩輪為橢圓形狀，整體風格較為可愛，可增進機器與老人之間的親近感。在顏色上，主要以白色為主，以橘黃色為輔，可使老人心情愉悅。在眼睛和身體部位有LED光帶，藍色則表示正常工作，顯示綠色則表示電量不足，若電量不足時，機器人自動感應到相應位置進行充電，出現(xiàn)紅色則表示該機器有故障。

（二）材料與工藝的設計

根據(jù)機器人的內(nèi)外不同結(jié)構(gòu)的構(gòu)造，當人接觸時，便會產(chǎn)生不同的質(zhì)感。不同材料，質(zhì)感差異較大，塑料柔軟，但不耐用。該機器人采用玻璃鋼材質(zhì)，該材質(zhì)輕但使用壽命長，不易彎曲，且樣式新穎，吸引老人的注意力，增進“距離感”。

（三）功能設計

智能護理與互聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合將應用于智能護理的感應器傳輸、語音識別、GPS定位等方面，同時借助移動終端設備、服務器等進行傳輸。

該產(chǎn)品利用傳感器技術(shù)，運用感應系統(tǒng)，對老年人的日常生活進行料理。利用GPS技術(shù)對老人進行時刻定位，機器人胸前的屏幕，通過它來實現(xiàn)老人與子女的電話撥打，視頻對話等功能。護理機器人的眼睛設計為攝像頭，子女通過打開電腦連接PC端，可隨時隨地監(jiān)督老人的日常行為。機器人的耳部設計有收音機的造型，主要是實現(xiàn)接收老人發(fā)出的語音命令，并做出回應時發(fā)出聲音的功能，形象的表達出該功能的特點。附加設置機器人相配置的手環(huán)來測心率，并將手環(huán)通過pc端傳入機器人。

（四）交互系統(tǒng)設計

該方案從交互設計的角度出發(fā)，機器人會利用智能網(wǎng)絡在老人和社區(qū)及子女及醫(yī)院之間進行信息傳達護理。當老人發(fā)生一般情況時，該產(chǎn)品可以通過傳送心率變化把信息反饋給子女或者社區(qū)，子女或社區(qū)也可對機器人進行相關(guān)指令，相互之間可對老人進行照顧和料理。當老人摔倒時，護理機器人可以通過眼部攝像頭監(jiān)督，反應到感應系統(tǒng)，并在第一時間通知社區(qū)來扶起老人，幫助老人解決手腳不便，行動困難的問題；當老人暈倒或心臟病復發(fā)時，可通過機器人的胸前的感應系統(tǒng)反應心率的變化來通知醫(yī)院，并向醫(yī)院進行求救，在向醫(yī)院求救的同時，可以同時通知社區(qū)及子女，讓他們在第二時間知道老人的情況，避免錯過老人搶救的時間，進一步保障老人的生命安全；護理機器人的眼睛設計為攝像頭，子女通過打開電腦連接PC端，可隨時隨地監(jiān)督老人的日常行為。護理機器人與子女、社區(qū)、醫(yī)院之間構(gòu)成一個信息循環(huán)系統(tǒng)的模式，更加全面的照顧老人。基于智能電子感應傳感器，還可通過語音識別來連接PC端，對老年人的身體健康進行自動監(jiān)測，檢測的日常運動量、睡眠情況、心率變化等進行自動化的數(shù)據(jù)處理。

三、設計總結(jié)

從智能護理與環(huán)境的交互關(guān)系設計來看，基于居家養(yǎng)老服務、空巢未失能老人需求以及老年人智能產(chǎn)品的分析研究，和現(xiàn)有的物聯(lián)網(wǎng)理論及案例，確定設計任務，構(gòu)建出居家養(yǎng)老的空巢老人用陪伴機器人的產(chǎn)品系統(tǒng)服務模式，并基于此服務模式，設計出一種完善的包含人-產(chǎn)品-環(huán)境的交互系統(tǒng)模型。該系統(tǒng)以老年人為中心，以陪伴機器人系統(tǒng)、子女、社區(qū)為信息接受和反饋的終端，通過物聯(lián)網(wǎng)的無線傳感器、RFID、GPS定位等技術(shù)，實現(xiàn)各個終端的信息交互。