取水瓶及杯子

 

　　倒水進杯

 

　　伺候喝水及放水

 

　　放杯子

 

　　恢復初始位置

 

　　中國有眾多殘障病人，長期臥床給他們和他們的家人都帶來了種種痛苦和負擔。親眼目睹了這樣一個案例，給北京二中分校初二男生孫得倫帶來了很大觸動。在前不久由市科協(xié)主辦的北京青少年科技創(chuàng)新大賽上，孫得倫帶來的一款能夠從生活、護理和精神三方面解決癱瘓病人需要，并可實現(xiàn)十余種護理功能的“全方位多功能語音控制醫(yī)療護理機器人”現(xiàn)場作業(yè)、“照顧”病人，引起了關注，這個項目也在創(chuàng)新大賽中獲得了一等獎的好成績。

 

　　癱瘓病人發(fā)脾氣引發(fā)觸動

 

　　去年春節(jié)，孫得倫和家人去看望一位常年住院的親人——李爺爺，那是一個陽光明媚的下午，安靜的病房里，李爺爺講起了他當“小八路”時的故事。忽然，外面?zhèn)鱽響嵟慕泻奥暎?ldquo;你們都給我出去！出去！”只見一位40多歲的女子從不遠處的一間病房走出來，樣子非常憔悴。一位護工在旁邊不停勸慰，“大哥心情不好！你別往心里去。”孫得倫有點看呆了，不禁小聲嘀咕，“這個病人脾氣太大了，在醫(yī)院里還大喊大叫。”李爺爺告訴他，“聽說這個年輕人可能干了，40多歲就擁有一家企業(yè)。不幸的是3個月前得了腦中風，病情是控制住了，但康復效果不顯著，生活不能自理。這不，天天發(fā)火。”

 

　　回到家，孫得倫還一直在想著醫(yī)院里發(fā)生的事。他上網(wǎng)查找資料，發(fā)現(xiàn)每年由于各種疾病造成癱瘓的病人數(shù)量非常多，給病人帶來身體上以及心理上的折磨。癱瘓病人需要家人做好長期照顧工作，也是對親情、時間和財力的考驗。

 

　　這對孫得倫的觸動很大，他決心要制作一個可以護理癱瘓病人的機器人，讓病人獲得自理能力，克服因癱瘓而產(chǎn)生的自卑心理，也減輕護理人員和家人的工作強度和負擔。

 

　　護理機器人引入“互聯(lián)網(wǎng)+”

 

　　如何解決癱瘓病人的生活和精神護理問題呢？孫得倫初步設想要制造一個可以由癱瘓病人自己用語音操控對自身進行護理的自動化裝置。帶著這個構(gòu)想，他先后幾次來到醫(yī)院，調(diào)研病人的具體需要。

 

　　孫得倫先把想法告訴了李爺爺，李爺爺幫他請來護士和護工，他們聽了這個想法都很高興。孫得倫還鼓起勇氣找到了那位發(fā)脾氣的叔叔，他向?qū)O得倫訴說了不能照顧自己的無奈和內(nèi)疚，還為孫得倫的構(gòu)想提出了中肯的建議。

 

　　從醫(yī)院出來，孫得倫又通過各種方式展開了調(diào)研，上網(wǎng)查詢、到醫(yī)療用品商店了解、打電話到中國護理協(xié)會咨詢癱瘓病人護理的主要設備……通過調(diào)研，孫得倫發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)在國內(nèi)主要的癱瘓病人護理設備是多功能護理床。其主要功能有翻身、起坐、移動、升降、排便等。“但這種護理設備都是從護工方便護理的角度出發(fā)，沒有考慮病人自理的角度，而且基本沒有幫助病人解決精神需求的功能。”

 

　　孫得倫認為，為了能實現(xiàn)癱瘓病人“自力更生”的目的，需要解決他們身體上、生活上、精神上的各類需求。通過向老師請教、咨詢，他決定將語音識別與控制技術(shù)結(jié)合，采用仿人的雙機械臂配合護理病人，并引入移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的實施方案。

 

　　生活護理和精神需求全搞定

 

　　如今，展現(xiàn)在人們眼前的這款多功能護理機器人，它所能實現(xiàn)的護理功能是經(jīng)過孫得倫深思熟慮設計的。他將這些功能滿足的需求分為三大類：生活基本需求，比如喝水、喂飯、開關燈等；護理需求，比如翻身、活動筋骨、測量體溫血壓等；精神需求，比如聽音樂、看電視、與家人朋友聊天等。

 

　　孫得倫向記者介紹了這些功能實現(xiàn)的途徑：開關燈功能的實現(xiàn)是通過繼電器直接控制電路通斷實現(xiàn)的，相當于一個“語音開關”；倒水、喂飯功能則利用了仿生學知識，采用導軌配合兩個機械臂共同護理病人；活動筋骨功能與之同理，機械臂通過導軌滑動到相應位置，握住病人四肢，力度得當?shù)厣舷?、左右活動；測量體溫功能，則在設定位置實時測量體溫，并定時（每隔2秒）將體溫傳回控制系統(tǒng)一次；協(xié)助病人坐起、躺下的功能通過對床板的特殊設計完成，在床板1/3處設置開合設計，并安裝頂升器，可以將病人腰部以上的位置“頂”起來；聽音樂、看電影的功能通過在床頭設置顯示屏、播放器實現(xiàn)；與家人聊天功能則通過互聯(lián)網(wǎng)即時通信軟件實現(xiàn)。

 

　　“考慮到癱瘓病人手腳不便的現(xiàn)狀，我將語音控制與護理病人相結(jié)合，這一切功能都可以通過語音指令實現(xiàn)，”孫得倫介紹，這款機器人擁有一個“大腦”和一個“小腦”。“大腦”就是單片機核心控制器，“它會對輸入信息做出判斷，然后將動作和指令輸出。”“小腦”則是一個機器人驅(qū)動器，“‘大腦’將指令下達給‘小腦’，‘小腦’支配各個模塊進行反應和實現(xiàn)。”

 

　　此外，這款機器人的一大創(chuàng)新點在于采用手機網(wǎng)頁及遠程終端控制方式，“家人不僅能夠隨時查看病人身體狀況，還能通過手機操作機械臂，對病人實現(xiàn)護理。”通過這個功能還能和病人進行實時通話，解決病人的精神需求。

 

　　希望成為癱瘓病人的“大白”

 

　　總結(jié)現(xiàn)有的經(jīng)驗，展望發(fā)展的空間，孫得倫認為自己的機器人實現(xiàn)了全方位護理的需求，但仍有許多有待改進和發(fā)展的空間。

 

　　“最顯要的一點就是，外形上亟待改進。目前機器人還是一個模型，它需要更人性化的外觀。不能讓病人看見一個‘鋼筋鐵骨’在為自己服務，這會對病人造成心理上的創(chuàng)傷。”孫得倫認為，目前機器人的操作界面和方法仍然有些“不友好”，給人的印象“太生硬”，他希望讓機器人擁有更加柔軟、友好的外觀，“讓它能像萌萌的‘大白’一樣可愛。”

 

　　孫得倫還設計為護理機器人安上“雙眼”。“現(xiàn)在的機器人還沒有‘眼睛’，護理動作的位置是編程設定好的，如果病人動了，喂飯、喝水就對不準了。”要解決這個問題，孫得倫打算給機器人安裝“雙目攝像頭”，通過圖像的智能化采集和處理，對情況進行個性化的判斷，從而更好地實現(xiàn)護理效果。

 

　　此外，孫得倫還計劃為機器人增加更多的遠程醫(yī)療功能，讓機器人主動記錄病人的生理信息、心理信息和日?；顒有畔ⅲ?ldquo;將病人的一舉一動記錄下來形成‘護理日志’，遠程發(fā)送給醫(yī)生，讓醫(yī)生了解病人的實時情況，通過情況變化，制定和調(diào)整護理方案，實現(xiàn)醫(yī)療護理的‘私人訂制’。”