執行機構：國立台灣科技大學電機工程系 ; 計畫編號：NSC98-2218-E011-017 ; 研究期間：9811~ 9910 ; 研究經費(仟元)：7014 ; 本計畫接續去年度所定義之『產品應用情境』以及所製作之『情境使用影片』，今年度之重點在於相關技術模組之雛形開發以及驗證，以做為第三年度之『臨床測試』以及『國際參展』之工作。本計畫分為六子計畫執行，其包括了『人因與智慧空間設計』、『智慧載具設計』、『個人化互動介面設計』、『定位與導航』、『自動電池交換』與『臨床測試』。子計畫一針對第一年之載具外型進行輕量化以及尺寸縮小以呈現更輕巧，符合輕量化主題。並透過造形、色彩及材質的設計，將載具更符合居家之意象及親人性之設計。智慧情境空間設計之目的為提高『智慧載具』於住宅室內空間中發揮的功效以及使用者的『便利性』與『安全性』。空間規劃原則以人體工學尺度為基礎，提供一個可讓『智慧載具』自由運行的無障礙居住空間。並符合國際『通用設計』需求，來滿足本計畫所有執行項目之測試與驗證環境。子計畫二研究目標為設計與製作一新型電動輪椅，其底座由單一馬達搭配單向軸承與蝸輪減速機的電動腳輪模組共四組所驅動，由於每一模組皆具獨立前進與轉向之能力，使輪椅可側向平移，以克服室內狹小空間的限制。另外，為避免乘坐者因久坐而產生褥瘡，也設計一坐姿變換機構調整乘坐者的坐姿。此外，對於心電圖操控介面也加以實現。由於此一手握式滑動操控方式必須同時使用左右手來操控輪椅，因此可以將數組皮表電極擺設在手握式操控模組上，以便在輪椅操控同時量測使用者心電訊號。因此，本研究所提出之手握式操控模組不僅能提供直覺化操控方式，更可即時監控使用者之心電圖及心率。子計畫三提出應用影像視訊處理技術來開發人與環境互動功能之視覺強化介面，有效的應用於智慧型載具上。載具使用者與環境互動過程中，除了行動不便外，視力不佳也是問題之一。載具上設置PTZ攝影機，配合人臉追蹤技術提供視覺輔助功能，針對一定的特徵，如膚色、形狀、臉部特徵及臉部動態等資訊，作為人臉之判斷依據，並考慮多種演算法及偵測之適應性，完成人臉偵測程序以進行追蹤。子計畫四提出結合室內定位系統及電子地圖來規劃相關路徑，並透過載具上之顯示器引導路徑，讓居住於安養中心的年長或具備下肢體障礙的人士能順利到達目的地。子計畫五研究旨為應用立體視覺結合機械手臂於移動式載具電池抽換之研究。其技術是先透過攝影機所擷取圖像經影像處理方式得到電池特徵在影像中的位置，接著由視覺演算法以相似型方式定位出電池在空間中的三維座標，並將電池座標傳送於機器手臂系統，經由運動學計算出手臂所需轉動的角度，使得手臂末端到達電池插槽中心位置進行新舊電池抽換動作。子計畫六著重於臨床之測試，以驗證工程與設計團隊之研發成果可行性。為進行醫院臨床測試程序，本計畫已經申請通過IRB（Institutional Review Board）申請案。今年度針對肢體正常人與脊髓損傷患者使用雙側滑動式介面或搖桿式介面於電動輪椅之室內操控技巧測試的表現之比較；同時也針對脊髓損傷孩童之測試規範加以探討。 This project is proposed based on the mobility and transfer requirements of elders and lower extremity disabled people to improve their daily life. Tasks in this year were developed based on our previous year’s results of product application scenario designs and scenario videos. Hence, the theme of this year is to develop and verify the technologies and modules used in our project so that those outcomes may be effectively used for clinical verifications as well as promotions of international exhibitions. Six projects are organized in this year, including human factor and smart space designs, personalized interaction interface designs, localization and navigations, automated battery exchanger and clinical verifications. Subproject I focused on smaller size and weight improvements to perform indoor design images. At the same time, the goal of “intelligent space design” is to enhance the effects of intelligent vehicle in the residential space as well as the user’s convenience and safety. Subproject II presented a new type of power wheelchair platform. This wheelchair’s chassis equips 4 power-steered-standard-wheel modules, which makes wheelchair can move in any directions, including lateral translation. Besides, a bimanual gliding control interface (BGCI) with ECG (electrocardiography) monitoring was also developed. Subproject III deals with image/video processing methods for the mobile wheelchair to provide a user-environment control interface. Subproject IV aims at guiding the elders or handicapped persons to the target position in a nursing facility. To achieve this objective, this project uses wireless landmarks to construct a topological map of the environment. Subproject V presents a battery exchange system for mobile chair using a vision based robotic arm system. Finally, subproject VI deals with the clinical verifications according to the research results from engineering and design faculty teams. At the same time, we also passed the applications of IRB (institutional review board). In this year, able-bodied subjects and patients with spinal cord injury (SCI) were evaluated. In addition, we also organize the clinical assessment procedure with respect to children with SCI for the clinical verifications of the next year.