科技让渐冻人动起来 西电科研团队研制出满足渐冻人智慧生活的轮椅
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本报记者吕扬
“以前只在电视上看到过霍金的轮椅，没想到我也能用上这么高科技的东西，非常感谢你们。”4月18日，在西安电子科技大学科研团队和媒体的共同见证下，渐冻人张为激动地说。
原来，西电人工智能学院智能感知与图像理解教育部重点实验室的研究生团队在焦李成教授、孙其功博士的指导下，历时两年，研制成功了一台智能轮椅，并将这台基于眼球控制的智能轮椅无偿捐赠给第一个登上华山的“90后”渐冻人张为。
在电视上，人们看到过坐在轮椅上的英国物理学家霍金。他在21岁时就查明患上了肌萎缩侧索硬化症（俗称渐冻症），行动上受到极大的限制，不能言语，手部只有3根手指可以活动。所以他的这台轮椅，不但成为他日常出行最重要的工具，而且也是他和外界对话的一个重要“神器”。据说，这台满是高科技的轮椅价值高达600多万元人民币，对普通的渐冻人来说，这样的高智能轮椅只能让他们望而却步。
在智慧生活越来越融入人们日常的今天，让普通渐冻人出行自理、生活便捷，享受智能家居带来的乐趣，这些都成为智能轮椅设计的出发点。
正是基于这样的想法，焦李成教授和孙其功博士商量后，一致认为智能轮椅这个创意既契合了人工智能学院的研究方向，又能让学生真正将所学到的知识应用于产品实践。
2017年暑假，在焦李成教授和孙其功博士的指导下，西电组成了一个研究生轮椅研发的团队。他们经过两个月的不懈努力，终于研制出了一款基于眼球定位技术的智能轮椅。同时，团队带着这项成果参加中国机器人及人工智能大赛，获得第二名的好成绩，现场评委也对轮椅的使用场景持肯定的态度。
在完成第一代轮椅之后，团队发现轮椅的安全性、便携性等还存在问题，无法在缺少陪护人的情况下保证使用者的安全出行。为了保证成果真正应用于实际生活，团队经过不断攻关、改进，2018年，第二代智能轮椅的眼球定位准确性和行驶安全性大幅提高，功能不断丰富，用户体验不断完善。产品真正走出了实验室，走进了实际生活，在生活场景中满足了出行的需求。
为进一步丰富使用者的感受，团队在第二代轮椅的基础上，结合智能家居技术，又推出了基于眼球控制的第三代智能轮椅系统。该智能系统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，通过计算可判断使用者当前的意图。使用者则可自主控制轮椅沿所选路径移动以及自如地控制门锁、灯光、窗帘、电视、空调等智能家居设备。同时，该智能系统还加入了音乐，让渐冻人可以自己用眼睛选歌。该智能系统充分展现了团队的研发宗旨：为渐冻人等罕见病人的生活带来更多的便利，让每个人平等地感受智能带来的便捷，实现智慧生活。
在接触到张为后，西电科研团队决定为他全方位定制一台全新的轮椅。研发团队针对张为的情况，对轮椅进行了个性化调整。张为说自己的爱好是听评书，生活中说话声音小，于是科研团队给轮椅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，科研团队将轮椅设计为折叠式，而且轮椅的部件都可以拆卸，并给轮椅更换了更轻便、容量更大的电池。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。在轮椅设计的每一个细节上，团队都和张为进行了深入沟通，以充分提高轮椅的实用性和安全性。
目前，西电科研团队研发的第三代智能轮椅已经满足了渐冻人出行、生活、娱乐等基本功能需要，能够帮助他们享受出行的方便和快捷。现在，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，并希望在未来能够设计出一款用眼球打字并转换为语音的应用系统，让渐冻人真正动起来、说出来，让这个群体可以像正常人一样便捷出行、方便生活。
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