高齡化社會來臨，使得獨居老人照護問題日益受到重視，因此研究人員利用具備高控制和運算能力的微控制器(MCU)，開發(fā)出可隨時跟隨獨居老人并具備跌倒偵測、緊急通知和網(wǎng)路互動等功能的智慧照護機器人，以提升居家照護品質(zhì)。

臺灣目前已逐漸邁入高齡化社會，多數(shù)子女工作在外，無法全心全意照顧老人，因此孤獨在家中的老人照護就顯得相當重要。有人選擇聘請看護在家照料，抑或決定送至安養(yǎng)中心，但這些方法費用過高，而且子女也無法直接照顧親人，顯得較不放心。為有效解決此問題，可照護及關(guān)懷老人生活的電子裝置遂日益受到重視，透過裝置的監(jiān)控及互動功能，不僅可讓老人在家即能了解在外親人的消息，而子女也能隨時從中得到家中父母的健康與生活資訊。

老人關(guān)懷照護系統(tǒng)設(shè)計有居家的監(jiān)控功能及和家人互動功能，透過網(wǎng)路服務(wù)，當老人有照顧需求時，可利用手勢辨識功能呼叫機器人至身邊;當想觀看親友在臉書(Facebook)上的消息及圖片時，可利用臉書動態(tài)服務(wù)，即時得知親友最新動態(tài)訊息，也可透過網(wǎng)路通話與遠方的家人進行視訊聊天;同時也可隨時監(jiān)控，當意外發(fā)生時可即時通知家人及醫(yī)護人員進行處理。

該系統(tǒng)利用主系統(tǒng)晶片將Kinect所感測的骨架追蹤、手勢辨識及網(wǎng)路攝影的視訊通話等感測后存取數(shù)值，再利用串列傳輸(USART)傳送數(shù)值于主系統(tǒng)晶片，并做出距離等識別模式，進行跟隨老人、控制馬達與老人互動。

Kinect感測功能襄助　照護機器人創(chuàng)新應(yīng)用擴大

該系統(tǒng)創(chuàng)新性功能為跟隨看護模式Kinect骨架追蹤和超音波定位、骨架判斷跌倒偵測、緊急通知簡訊傳送，以及互動功能手勢辨識和網(wǎng)路視訊(圖1)。

圖1 照護機器人理想互動功能

在跟隨看護服務(wù)部分，該系統(tǒng)利用骨架追蹤及超音波定位，當老人移動時，機器人便會跟隨至后方進行照護，可隨時判定老人是否跌倒，操作起來也十分方便。現(xiàn)有的跌倒偵測系統(tǒng)大都依賴攝影機或是使用者身上配戴的器材來辨別跌倒，該系統(tǒng)的跌倒偵測只須透過Kinect骨架追蹤，即可判定是否跌倒。

至于緊急簡訊傳送部分，當老人判定為跌倒時，機器人會自動由主系統(tǒng)晶片發(fā)布簡訊至指定家人手機中，親人接收到消息后可立即做出反應(yīng)或視訊觀看。而臉書動態(tài)及互動視訊服務(wù)部分，該系統(tǒng)加裝臉書動態(tài)服務(wù)及網(wǎng)路視訊，老人即可關(guān)心在外子女的圖片，并讓親友利用視訊互動看見老人在家的狀況，能有效拉近老人與家人的距離。

.跟隨看護服務(wù)

照護機器人主系統(tǒng)利用晶片與Kinect進行老人互動與看護服務(wù)。智慧型看護機器人可透過Kinect跟隨于老人后方隨時看護，利用Kinect本身的骨架識別，以判別正常狀況時的骨架數(shù)量與動作。當老人不慎跌倒時，依骨架瞬間降下或消失為判別，再回傳數(shù)值訊號給主系統(tǒng)，可即時透過緊急簡訊功能送至子女的手機進行通知，家人則可透過網(wǎng)路視訊進行查看老人在家中的狀況，以免錯過時間就醫(yī)。

為即時反應(yīng)與傳送數(shù)值來跟隨與保障老人的安危，看護系統(tǒng)透過主系統(tǒng)晶片提供USART，即可直接利用USART而不須再以串列周邊介面(SPI)進行轉(zhuǎn)換動作。跟隨方面，則運用產(chǎn)生脈沖寬度調(diào)變(PWM)脈波來控制HB-25馬達驅(qū)動器來驅(qū)動直流馬達，由于控制波形即可正反轉(zhuǎn)，就能在主晶片應(yīng)用與結(jié)合出讓機器人前后左右的動作與功能。

該系統(tǒng)還須使用PING超音波距離感應(yīng)器(圖2)來偵測距離，除應(yīng)用PWM來進行聲波傳送與接收，也使用通用輸入/輸出來接收數(shù)值距離判斷與Kinect骨架等數(shù)值。

圖2 PING超音波距離感應(yīng)器