電動輪椅的智能科技應用與突破

 

陳家緯

對於行動不便者而言，輪椅是項極其重要的代步工具。從過去傳統的手動輪椅，進化到現代多功能的電動輪椅，人們對於輪椅的需求不再是滿足基本的移動功能，更是希望能提升個人生活品質及增加社交互動。根據市調研究公司的數據，預估到 2027 年，全球電動輪椅市場將達到68.4 億美元產值¹。而造成投資增加及市場增長的現象，主因是脊髓畸形或損傷的病症增加、肥胖人口的激增以及先進技術的成熟。本文將分享三個現代電動輪椅的智能科技應用與突破，協助讀者瞭解這個產業的最新發展。

第一個是陀螺儀(gyroscope)技術。透過陀螺儀技術可增加對電動輪椅的操控度，保持其行進方向而不受作用在輪椅上的外力影響。而透過這樣的技術導入，對於高速行駛中的前輪驅動型輪椅受益最大。當路面出現各種不同狀況時，例如行駛於非水平的路面或是通過碎石子路面，輪椅使用者必須保持直線行駛便是一大挑戰。而安裝有陀螺儀模組的電動輪椅，會自動感知路面變化進而調整左右馬達不同的功率輸出，讓輪椅使用者無需藉由搖桿做出頻繁的方向修正，特別是對精細動作困難的使用者(圖一)。

圖一 陀螺儀技術

 

第二個是自動駕駛(self-driving)技術。率先將輪椅自動駕駛技術導入日常生活情境中，當屬日本個人行動服務公司WHILL。從2020年7月開始，便在東京國際機場實施，是世界上第一個在機場為乘客提供自動個人移動的服務。行動不便者可在觸控屏幕上選擇指定的登機口，由輪椅自動駕駛至目的地²。這種安全便捷的移動方式，可同時降低服務人員與乘客之間的近距離接觸，造成傳播感染的風險(圖二)。自動駕駛的運作原理，是將傳感器偵測到的周圍訊息與預先收集的區域地圖訊息進行分層。

圖二 自動駕駛技術

 

第三個是智慧感測平台技術。根據調查報告指出，87% 的電動輪椅使用者在過去三年中，至少翻覆或跌倒過一次³。而藉由安裝LUCI智慧感測平台(包含八個傳感器)，可引導輪椅避開環境周圍的障礙物⁴。傳感器利用超聲波、雷達和攝像頭等方式來執行任務，例如安全地放慢輪椅的速度以防止事故發生(圖三)。透過安裝在座椅下方的硬體和雲端連結的軟體，可為輪椅使用者提供無與倫比的穩定性和安全性。傳感器進一步可將收集到的訊息，視覺化呈現在使用者的手機上，告知其路面障礙物的相對位置及前進方向的安全性提醒。

圖三 智慧感測平台技術

 

 

參考文獻

1. The Worldwide Electric Wheelchair Industry is Expected to Reach $6.8 Billion by 2027
2. WHILL Autonomous Mobility Service expands its coverage area for Tokyo International Airport
3. Chen WY, Jang Y, Wang JD, et al. Wheelchair-related accidents: relationship with wheelchair-using behavior in active community wheelchair users. Arch Phys Med Rehabil. 2011;92(6):892–8.
4. Wheelchair Smarter – Introducing LUCI, Smart Wheelchair Technology for the Most Fearless People on Earth

 

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