老年人和下肢残疾患者是当今社会一个不容忽视的弱势群体，轮椅是一种改善其运动功能的康复辅助器具，而智能轮椅的快速发展为这些人提供了生活便利。主要介绍了智能轮椅技术及其研究关键，重点阐述了导航和人机交互技术，并介绍了智能轮椅技术的发展趋势，为智能轮椅的开发提供了一定的参考。

目的为解决目前膝关节康复设备便捷性差、医疗成本高、普适性不强等问题,该文设计了一种便携式膝关节康复智能轮椅.方法通过对膝关节结构与康复机理分析,设计电推杆驱动式康复机构,采用模块化思想设计多功能模块,搭配STM32单片机,实现车体与各功能模块的控制,利用SolidWorks软件建立三维模型,结合Adams和Ansys仿真软件对膝关节康复机构及核心零部件进行运动学与静力学分析.最后,搭建实物样机对实际使用性能进行验证.结果经实物样机测试得出,膝关节摆杆实际角度为15.1°～88.9°,摆杆角速度为-7.9～8.1°/s,摆杆角加速度为-4.2～1.6°/s2,电动推杆推力范围为-82.6～153.1 N,载荷踏板最大形变量约为1.7 mm,腿托最大形变约为1.5 mm.结论膝关节康复式智能轮椅能够满足各项设计功能,实际性能符合设计准则,验证了结构设计的合理性与可行性.

目的 针对目前下肢康复训练设备适配性、训练效果不佳的现状,设计一种可供手术患者、脑血栓患者及下肢残疾人士踝关节康复的智能辅助轮椅.方法 通过对人体踝关节结构和运动特性进行分析,设计踝关节康复机构的整体结构,搭配STM32F103单片机设计控制电路;基于CATIA软件建立三维模型,结合Adams仿真软件搭建平台进行动力学分析;利用ANSYS软件,对辅助轮椅核心零件进行静力学分析,验证结构设计的可行性;选型、装配并搭建实物样机,对实体样机的各项功能与实际性能进行测试.结果 通过仿真分析,踝关节康复机构符合设计标准.实际踝关节纵向可翻转角度为-24.6°～13.5°,横向翻转角度为-19.6°～19.5°,踝关节翻折速度为5.8～6.7 °/s,踝关节扭动速度约为7.6 °/s,踝关节翻折运动扭矩约为20 N·m,外展运动所需扭矩约为17.2 N·m.结论 该踝关节康复智能辅助轮椅可实现行走、升降、智能辅助等功能.通过仿真分析及实验测试,轮椅的各项功能均可实现,各项参数指标均符合设计标准,验证了多功能踝关节康复轮椅设计的安全性与合理性.

躯干稳定性是脊髓损伤患者完成日常生活活动的前提和基础.躯干控制训练对脊髓损伤的治疗作用日益显著,为提高康复疗效提供了新思路.但国内尚缺乏脊髓损伤后躯干控制障碍的康复评定和康复治疗的统一规范和临床实践参考.本共识以循证医学证据为依据,经康复医学、生物力学与工程学及临床流行病学专家组反复讨论,对脊髓损伤患者的躯干控制障碍的康复评定和康复治疗做出了临床推荐,旨在为轮椅依赖的脊髓损伤患者提供一个全面规范的康复诊疗与智能化辅具决策相结合的干预方案.

本研究提出一种基于稳态视觉诱发电位(steady state visual evoked potential,SSVEP)脑机接口的智能轮椅系统,该系统采用典型相关分析实时提取脑电信号,并产生控制信号,信号传输速率高、分析速度快.同时该轮椅采用了基于麦克纳姆轮的全方向移动系统,避免了传统轮椅转弯角度不好控制的问题.六位被试者参与了该系统的在线实验,实验结果证实,该系统可以在较高准确率的条件下,在平面内进行任意方向的移动.实验结果证实了该系统的可行性与有效性.

目的 设计一款电动轮椅控制驱动系统,具有更好的交互性、智能性、操控性和舒适性,以解决电动轮椅的移动助行和姿态调整问题.方法 采用双STMicroelectronics 32位控制器(STM32),摇杆操控方向和速度,控制器局域网络(CAN)总线通信模式,智能控制算法,输出脉冲宽度调制驱动H桥,实现电机差速运转.结果 经Vicon运动捕捉系统模拟仿真,位移、速度和加速度符合设计初衷.结论 设计开发的控制器满足多姿态电动轮椅功能.

目的 设计一种多姿态轮椅,以满足下肢功能障碍者的多种使用需求.方法 针对现有多姿态轮椅结构笨重、驱动冗余等缺点,基于双平行四边形机构,提出一种简单、可靠的多姿态轮椅机构形式.旋转驱动正反转驱动双平行四边形机构带动轮椅各部分运动,实现三姿态变换,其中,椅背和腿托耦合运动实现坐姿与仰卧姿态的变换,椅座和椅背耦合运动实现坐姿与站立姿态的变换.对轮椅进行基于均布载荷的力学分析,计算旋转力矩.结果 从坐姿变换为仰卧姿态时,驱动力矩随着转动角度的增大而增大,并达到一个峰值;从坐姿变换为站立姿态时,驱动力矩随着转动角度增大而逐渐减小.在Adams软件中进行动力学仿真验证,计算结果与仿真结果基本一致.结论 该轮椅机构有助于实现多姿态轮椅的轻量化设计,满足智能多功能轮椅的设计需求.

针对目前失能患者自主移动困难及传统护理搬运易造成二次伤害,本研究设计了一种基于激光雷达的嵌入式护理床自动对接系统.实现可分离式护理床的对接,要获取轮椅与床体精准的相对位姿.床椅对接分为局部定位和精准对接两步.前期利用智能轮椅自主导航移动至床体框架前部目标区域,到达目标点,后向激光雷达对预置的床体人工标志进行特征提取与局部定位,为确保对接定位的精度和鲁棒性,在局部定位的基础上利用PID算法自动调节轮椅的位姿状态,实现床椅的精准对接.本研究的局部定位算法具有较高的定位精度与鲁棒性,PID自动控制能够平稳地实现床椅自动对接.该系统一定程度解决了失能患者自主移动问题,避免了对患者搬运造成的二次伤害,且床椅对接准确性较高.

目的 系统综述儿童轮椅对残疾儿童的主要功能影响.方法 检索PubMed、Web of Science、Embase、Cochrane Library、EBSCO(CINAHL)、中国知网、万方数据库、维普数据库建库至2021年2月儿童轮椅临床应用相关文献,对文献进行质量评价,并运用文献归纳法对儿童轮椅临床应用效果进行分析与提炼.结果 共纳入10篇病例报道研究,1篇随机对照研究,1篇队列研究,文献质量评价显示较低.儿童轮椅适用于12月龄以上不同年龄段、不同疾病类型患儿,其中脑瘫儿童应用最为常见.儿童轮椅可提高残疾儿童的运动功能,促进认知功能发育,改善活动和参与能力.根据儿童个体状况,轮椅可个体化适配为手动轮椅、电动轮椅和智能轮椅三种类型,以附加体位支撑装置进行适应性改造.结论 轮椅可用于改善残疾儿童功能和生活质量,虽功能康复效果已表现出良好趋势,但目前研究多数以病例报道为主,缺乏高质量临床对照,且尚未建立统一的适配标准.

为了解决目前残障人士智能轮椅在不平坦道路行驶过程中舒适性和安全性的问题,结合残障人士的身体需求和情感需求,提出了一种新型减震智能轮椅.通过对轮椅的减震性能、安全性能、实用性能进行分析,给出了设计方案.结果可知,电磁减震装置能够适应各种类型的人和路况,灵活度高;环抱装置增加了轮椅的安全性,符合智能轮椅发展的方向和趋势.