成果展示

2022年成果

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辅助器具与福祉科技(一)

孙畅,孙雪琦,宋泽,陈功

北京大学人口研究所

2024-05-08

发布

老年智能拖鞋 张玳瑶


背景

我国人口老龄化态势愈演愈烈,老年人健康是一个不容忽视的问题。作者基于此场景,重点关注老年足病对老年生活质量的影响,希望设计一款保暖舒适、含有按摩功能、预防摔跤和报警的老年智能拖鞋,旨在促进老年人的足健康,提升老年日常生活质量。

数据来源

本产品通过光敏模块、LED 模块、惯性传感单元(蜂鸣器报警、称重模块、超声波测距)共同收集和处理数据。

数据处理方式

① 障碍物检测:内置超声波测距装置会对周围 70cm 的障碍物进行检测,并启动按摩功效对障碍物进行提示;② 防摔预警:内置压力传感器和光敏感应器,老人在夜间使用时,鞋子会启动 LED 灯进行照明;③ 按摩功能:内置按摩加热芯片,对老人足部进行护理;④ 摔倒报警:若老人不慎摔倒,内置称重模块和惯性传感单元会检测到启动蜂窝鸣器来进行报警。

创新点

该产品理念符合老年心理特征,结合智能科技,从舒适度、功能、材质等角度出发满足老年人的日常行走需求。

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图1 智能拖鞋设计图

老年人智能跌倒报警器 桑琦


世界卫生组织相关报告指出,跌伤是世界各地意外或非故意伤害死亡的第二大原因。全世界每年估计有 64.6 万人因跌伤而死亡。在致命的跌伤中,65 岁以上成年人所占比例最大。每年发生需要接受治疗的严重跌伤为 3730 万人次。发病率最高的群体为 65 岁以上老年人、15-29 岁年轻人和 15 岁以下儿童。老年人因跌倒而死亡或受重伤的风险最大,年龄越大,风险越高。基于此,作者希望设计一款智能跌倒报警器降低老年人在日常生活中的跌倒风险。

数据来源

通过佩戴防跌报警器,由内置算法学习自动识别跌倒场景,如智能感知技术(加速度传感器、陀螺仪、磁力器)、仿真跌倒算法等核心技术。通过判断跌倒损伤程度,一键触发相关预警和急救措施。

数据处理方式

本产品包括产品佩戴端和APP手机端。佩戴端内置GPS/WIFI/基站三重定位,可以实时精准定位老人的位置。同时还包含姿态探测模块。当老人姿势发生变化倾斜至一定角度,姿态探测模块检测到此变化并向紧急联系人的手机端发送信号,使其知晓老人情况及所处位置。另外佩戴端设置紧急按钮可以作为起到相同功能的触发装置。基于此可以搭配外接设备检测老人的健康数据传输至云端,由后台专业人员健康老人的健康状态,必要时引导医疗资源及时介入。

创新点

利用技术特质和服务信息平台的建设,针对有跌倒高风险老年人,为其提供最及时的报警及救助资源链接服务;面向有健康管理意愿、较好的经济能力的跌倒高风险老年人,为其提供贴心的健康监测服务和健康管理计划,在减轻子女照护压力的同时,更幸福地生活。

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图2 健康管理平台构想和 APP 界面

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图3 产品和产品配件

智慧胶囊 于海军


2020年,中国肠胃病患者总数超过1.2亿,2017年平均每分钟都有人因胃癌而死亡。早发现早治疗,是治疗肠道疾病的关键,但传统胃镜的痛苦和市面上高昂的胶囊内窥镜检查费用,令患者望而却步。

数据来源

该款胶囊形状的医用无线内镜,通过内植永久性微型磁极,依靠体外磁场和毫米级别的摄像头,基于MIMO技术,以尽量小的胶囊尺寸,精确控制进入人体内的胶囊内镜的运动和方向,高清拍摄患者肠胃情况进行病情诊断。

数据处理方式

首先,受检者口服胶囊。在体外磁感应设备的控制下,胶囊在消化道内运动并进行拍照。随后将图像无线传输到体外便携式接受记录仪进行存储,医生通过图像工作站分析接收到的图像,了解受检者的消化道状况,从而对其病情作出诊断。

创新点

此款设计产品,旨在惠及广大肠胃病患者,价格低廉。与现市面上的同类产品相比,体积更小,便于吞服,检查过程无痛、无创;同时扩大可检查区域,拓展小肠检查盲区,提高诊断检出率。

图3

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图4 胶囊内窥镜模型图和系统整体结构图

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