西安电子科技大学科研团队研发眼球控制智能轮椅让“渐冻人”生活自理便捷生活

发布时间：2024-11-24 05:32

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可能很多人都从电视上曾经看到过科学家霍金的轮椅，但对于普通“渐冻人”来讲，因为成本高昂、难以量产，拥有并使用这样一部轮椅可能是可望而不可及的事情。记者4月23日从西安电子科技大学获悉，该校人工智能学院两代研究生团队历时两年，终于成功研发出能用眼球控制，同时集轮椅使用、智能家居、娱乐功能于一体的“渐冻人”轮椅。日前，该团队将首部“基于眼球控制的智能居家轮椅”无偿捐赠给曾经登顶华山的90后“渐冻人”张为，而在这部智能轮椅的协助下，张为目前已经能熟练用眼球控制，便捷自如实现了日常生活的自理。

“渐冻人”张为在研发团队陪同下使用智慧轮椅。(受访者供图)

研发团队在为使用者调节轮椅。(受访者供图)

两届团队历经两年三次更新换代

说起研发这部轮椅的初衷，该团队表示，如今智能生活场景已经走进千家万户，家庭娱乐已经是必不可少的一环。让“渐冻人”出行自理、生活便捷，让他们平等地享受智能家居带来的乐趣，这些都成为了智能轮椅设计的出发点。

据介绍，2017年暑假，该研发团队正式成立，5位刚入学的2017届研究生新生，经过暑假两个月的不懈努力，终于做出了一款基于眼球定位技术的智能轮椅，使得“渐冻人”可以有一定的自理能力。而在完成第一代的轮椅之后，团队发现轮椅的安全性、便携性等还存在较大的问题，无法在缺少陪护人的情况下保证渐冻人的安全出行。为了能让轮椅真正应用于实际生活，2018年暑假，由7位2018级硕士生组成的新团队，又研发出第二代智能轮椅。相比第一代，新的智能轮椅的眼球定位准确性和行驶安全性大幅提高，能真正走出实验室，走进实际生活，在生活场景中满足出行的需求。此后不久，团队又在第二代轮椅的基础之上，结合智能家居技术，推出了第三代智能轮椅，也就是基于眼球控制的智能居家轮椅系统，真正满足“渐冻人”智慧生活的需要。

用“眼神”传达意图轮椅自动执行

记者在现场看到，该智能轮椅大小和普通轮椅相差不多，但却多了屏幕、运动控制器、传感器等部件。使用时，系统首先通过对眼球进行识别与追踪，获取眼球视线聚焦位置、有效凝视时间等信息，通过计算判断“渐冻人”当前的意图，为轮椅执行操作提供相对应的信息。在使用过程中，“渐冻人”可自主控制轮椅沿所选路径移动，前行、后退、拐弯，甚至上坡、下坡都非常快捷方便，同时使用者还能自如控制门锁、灯光、窗帘、电视、空调等智能家居设备。此外，为了丰富“渐冻人”的日常生活，轮椅还加入了音乐部分，让“渐冻人”可以自己用眼睛选歌、听歌。而在安全方面，当使用者眼睛出现飘忽情况时，轮椅则可以强制停止，完全保证使用安全。

第三代智能轮椅获得2018年中国移动数字家庭创客马拉松全国二等奖。(受访者供图)

研发团队表示，第三代智能轮椅已经解决了“渐冻人”出行、生活、娱乐等基本功能，已经能够帮助“渐冻人”拥有生活自理能力，享受出行的方便和快捷，让他们用一个眼神就能与世界沟通和互动。而目前团队正在开发红外避障、激光绘图等更加实用的功能，完成轮椅的半自动驾驶，以期让“渐冻人”在解放双手之后继续解放双眼。同时，为了解决“渐冻人”语言表达的问题，团队希望在未来能够做出一款用眼球打字并转换为语音的应用，让“渐冻人”真正动起来、说出来，让他们真正可以和正常人一样便捷出行、方便生活。

让科技为人们带来更美好的生活体验

首部“基于眼球控制的智能居家轮椅”受赠者张为，今年29岁，16岁时被确诊为“渐冻症”。经历了多年病痛的折磨，张为却拥有着常人所没有的乐观心态。张为曾经说：“在我最困难的时候，妈妈和许多好心人给了我太多的帮助和爱。我觉得生活是公平的，我的心里没有怨恨和消极。命运拿走了我许多，又给了我很多。”

虽然备受病痛折磨，肌肉也在极度萎缩，但张为却从未放弃。去年7月，张为在生日那天顽强登上华山北峰。为了帮助这位坚强的小伙子与病魔继续斗争，团队专门对智能轮椅进行了个性化调整和定制。张为说自己的爱好是听评书，生活中说话声音小，于是他的轮椅就增加了头枕式音箱和麦克风扩音器。张为经常去各地演讲，为了方便携带，他的轮椅部件都可以拆卸，轮椅本身可以折叠，并更换了更轻便而更大容量的电池。除此之外，在轮椅硬件结构方面，团队也根据张为的身体情况进行了调整，以充分提高轮椅的实用性和安全性。

研发团队说，研发智能轮椅就是希望让更多有需要的人能更好地生活，有效提高他们的生活质量。将首部轮椅捐赠给张为，团队的研发成果也就能真正发挥出它的价值。而在张为的使用过程中，团队还将根据他的真实使用体验和需求，对轮椅进行更全面的改进。“让科技为人们带来更美好的生活体验，这是每一个科研人共同的心愿，同时也是团队在智能轮椅研发之路上继续前进的动力。”

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