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機器人手杖可用於改善老人行走穩定性

哥倫比亞大學工學院(Columbia Engineering)研究團隊開發出一款機器人,可充當如同行動手杖般的助手,老人或是有行走障礙的人只需輕輕扶持、或碰觸機器人手杖,就可協助其改善和增加行走步伐的穩定。

機器人手杖測試影片

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哥倫比亞大學工學院開發出一款機器人,可充當行動手杖般的助手。Columbia Engineering

根據Columbia Engineering報導,由哥倫比亞大學工學院教授Sunil Agrawal帶領的研究團隊,展示了1款能與使用者一起移動「行走」的機器人手杖,在使用者輕觸的情形下,可如同扶住同伴的手臂或袖子般,協助其行走時保持平衡。該研究成果發表於《IEEE Robotics and Automation Letters》。

Agrawal表示,團隊開發出一種附加在行動機器人的機器人手杖,稱為「CANINE」,作為手杖般的行動助手,能自動跟蹤行走的人。研究團隊讓人員在鋪在地板帶有感測器的墊子上行走,墊子能記錄步伐和行走節奏,作為行走的時間和空間參數,讓團隊可以判斷和分析一個人行走的步伐以及使用CANINE之後的影響。

為了測試該設備的效果,團隊先讓12名健康年輕人戴上虛擬實境(VR)頭盔,模擬出上下左右搖晃的視覺干擾,並在有和沒有CANINE輔助下,讓研究對象在墊子走上10圈。研究顯示,在有視覺平衡干擾的情形下,研究對象在有機器人手杖的支持下,會縮小其步伐,採取較窄的步伐顯示降低支撐基礎以及降低個體中心的較小震盪。此表示透過輕觸而增加行走穩定性。

在18~49歲有行動障礙人數僅佔4%,但在75~80歲的年齡層上比例提高到35%。Agrawal指出,在改善人口老化問題上,此不失為較平價的方法,能夠填補照護的不足。

若從智慧手杖產品的應用設計延伸思考,透過現有的智慧裝置或設備,就能開發出各式協助身障、視障、甚至是聾啞障礙的智慧輔具,譬如說將智慧機器狗設計成具備導盲功能的智慧導盲犬、將AR/VR頭盔設計成協助視障人士的導盲頭盔,或許就能協助更多殘障人士取回自主行動的能力。


張朝欽

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