老年康復器械 下肢康復訓練器械
醫療機器設計與開發：面向老年人的康復輔助設備研究｜綠創設計
隨著社會的發展和人口老齡化的加劇，老年人的健康問題日益受到關注?？祻洼o助設備作為一種重要的醫療手段，對于提高老年人的生活質量、促進康復具有重要意義。本文將對面向老年人的康復輔助設備的設計與開發進行研究。
醫療機器設計與開發 綠創設計
一、老年人的康復需求
老年人由于身體機能的衰退，往往面臨著各種健康問題，如行動不便、肌肉萎縮、關節疼痛等。因此，他們對康復輔助設備的需求主要包括以下幾個方面：
1. 行動輔助：幫助老年人行走、上下樓梯等，提高其行動能力。
2. 康復訓練：提供針對性的康復訓練，促進肌肉力量和關節靈活性的恢復。
3. 安全保障：確保老年人在使用設備時的安全，防止摔倒等意外事故的發生。
4. 便捷易用：設備操作簡單方便，易于老年人使用。
二、康復輔助設備的設計原則
1. 人性化設計
充分考慮老年人的生理和心理特點，設計出符合他們需求的設備。例如，設備的尺寸和重量要適中，便于老年人操作和攜帶；操作界面要簡潔明了，易于理解和操作。
2. 安全性設計
康復輔助設備的安全性是至關重要的。在設計過程中，要充分考慮設備的穩定性、可靠性和防護措施，確保老年人在使用過程中的安全。例如，設備應具有防滑、防摔等功能，同時要配備緊急制動裝置，以便在緊急情況下能夠及時停止設備。
3. 個性化設計
不同的老年人有不同的康復需求和身體狀況，因此康復輔助設備應具有個性化設計?？梢酝ㄟ^調整設備的參數和功能，滿足不同老年人的需求。例如，對于行動不便的老年人，可以提供不同程度的助力；對于肌肉萎縮的老年人，可以提供針對性的康復訓練方案。
4. 智能化設計
隨著科技的不斷發展，智能化設計已經成為康復輔助設備的發展趨勢?？梢酝ㄟ^傳感器、物聯網等技術，實現設備的智能化控制和監測。例如，設備可以根據老年人的運動狀態自動調整助力大小，同時可以將老年人的康復數據上傳到云端，方便醫生和家人進行遠程監測和管理。
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三、康復輔助設備的開發流程
1. 需求分析
通過市場調研、用戶訪談等方式，了解老年人的康復需求和痛點，確定設備的功能和性能要求。
2. 概念設計
根據需求分析的結果，進行設備的概念設計。包括設備的外觀、結構、功能等方面的設計，同時要考慮設備的可行性和成本效益。
3. 詳細設計
在概念設計的基礎上，進行設備的詳細設計。包括機械結構設計、電氣控制系統設計、軟件設計等方面的工作。同時要進行設備的樣機制作和測試，驗證設備的性能和可靠性。
4. 生產制造
在詳細設計完成后，進行設備的生產制造。包括零部件采購、加工制造、裝配調試等方面的工作。同時要進行設備的質量檢測和認證，確保設備的質量符合相關標準和要求。
5. 市場推廣
在設備生產制造完成后，進行市場推廣。包括制定市場推廣策略、開展宣傳活動、建立銷售渠道等方面的工作。同時要收集用戶的反饋意見，不斷改進和完善設備的性能和功能。
四、未來發展趨勢
1. 多功能集成化
未來的康復輔助設備將越來越趨向于多功能集成化?？梢詫⑿袆虞o助、康復訓練、安全保障等多種功能集成在一個設備上，提高設備的實用性和便捷性。
2. 智能化程度提高
隨著人工智能、物聯網等技術的不斷發展，未來的康復輔助設備將更加智能化。可以實現設備的自主學習、自適應控制和遠程監測等功能，為老年人提供更加個性化、高效的康復服務。
3. 個性化定制
未來的康復輔助設備將更加注重個性化定制?？梢愿鶕夏耆说纳眢w狀況、康復需求和生活習慣等因素，為他們量身定制專屬的康復輔助設備，提高設備的適用性和效果。
4. 可持續發展
未來的康復輔助設備將更加注重可持續發展。可以采用環保材料、節能技術等，降低設備的能耗和環境污染，同時要考慮設備的可回收性和再利用性，實現資源的循環利用。
總之，面向老年人的康復輔助設備的設計與開發是一個具有重要意義的研究領域。通過人性化、安全性、個性化和智能化的設計原則，以及科學合理的開發流程，可以開發出更加符合老年人需求的康復輔助設備，為他們的健康和生活質量提供有力保障。同時，隨著科技的不斷發展，未來的康復輔助設備將呈現出多功能集成化、智能化程度提高、個性化定制和可持續發展等趨勢，為老年人的康復事業帶來更加廣闊的發展前景。
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「深圳綠創工業設計有限公司22年專注醫療美容健康品類創新、開發、落地，設計覆蓋產品開發全產業鏈：設計分析、外觀設計、結構設計、界面設計、樣機制作、模具開發。長期服務：冠舟科技、科創醫療、瑞德醫療、陽普醫療、諾萬醫療等?！?/span>
文章來源：http://www.green-id.com/
AI也能照顧老人！三位博士開發的產品，能防跌倒還能檢測老年癡呆
作者丨博雯
編輯丨海腰
圖源丨Midjourney
現在，AI對于物理世界的影響正日漸廣泛，而智能看護正是其中一個應用方向。
近日，由香港中文大學及香港科學園孵化的初創公司，物啟科技（ThingX）開啟了新一輪天使輪融資。
團隊最早在2022年露面，由頂尖AI大牛，IEEE Fellow邢國良作為首席科學家背書，一時受到不少矚目。
在去年一年，他們接連推出了跌倒檢測產品和阿爾茨海默病檢測產品，并在越南ICTComm 2023、香港中文大學第三屆創新日等科技展會上露面。
而進入2024年，團隊的產品已開始正式交付。
在家庭護理上，物啟科技瞄準的顯然是老年人群體。
目前的智能養老設備按功能可以細分為康復、護理和陪伴三大類。
其中護理類設備主要是通過解決起居問題，如通便、防摔檢測、老年病預防等等，來減輕護理人員的負擔。物啟科技目前主推的產品Collie R1就屬于這一類。
熱成像跌倒檢測儀Collie R1，無需讀取面部信息，也無需佩戴額外的設備，在用戶可能跌倒之前，系統就會通過Wifi自動向后臺軟件發出警報。
產品雛形最早在去年6月的ICTComm 2023，也是當前越南最有號召力的ICT科技展會上出現。
當時的現場介紹里提出，采用低分辨率熱成像傳感器提供稀疏數據信息主要是為了數據隱私，但同時也會影響事件檢測的準確率，這也是當時的主要技術難點。
為了解決這一問題，團隊深入研究了廣義RGB視頻理解領域的方法，并將其應用于熱成像新數據處理中。
同時，他們開發了針對熱成像數據的基礎大模型，專門用于訓練和優化熱成像低分辨率數據，以平衡事件檢測的準確率和誤報警率。
除此之外，家庭看護領域中的大量異構數據也是模型訓練的難點之一，比如通過毫米波雷達、熱成像，Wifi數據等各種類型的傳感器得到的人體的生理特征、生活習慣、運動、心理狀態等數據。
為了更有效地整合和對齊這些異構數據，物啟科技團隊以異構計算單元的分布式推理為核心技術棧，面向AIoT（人工智能物聯網）傳感器方向調整大模型，使其能夠從感知層更好地理解人類意圖。
基于24GHz毫米波雷達傳感器、低分辨率熱成像傳感器增強技術，以及本地實時AI技術，Collie R1在遠距離、無接觸、實時看護獨居老人的跌倒預警上，可以達到大于98%的準確率和小于2%的誤報率。
在去年9月，物啟科技正式交付了首份香港地區的Collie R1訂單。
根據官方信息，Collie R1已在香港本地學校、商圈及養老院進行設備部署，并得到東南亞及歐洲區域超1萬的意向訂單，毛利率可達到70%-80%。
物啟科技的下一代產品將會涉及更多的生命健康信息，如用戶的心跳呼吸、睡眠質量、情緒壓力等等，把慢性病預診斷和健康管理等功能也整合進產品。
在近期接受采訪時，物啟科技透露，首席科學家，香港中文大學教授邢國良帶領的CUHK AIoT Lab（人工智能與物聯網實驗室）已經研發出首個用于阿爾茨海默病檢測的多模態AI系統。
這一系統可以實時監測用戶睡眠質量、情感波動、心率呼吸、周邊環境等信息，通過自然語言、結合用戶習慣生成個性化的診斷報告，針對可能發生的疾病進行科學預測。
在2022年2月22日，“物啟科技 THINGX TECH”官方公眾號發布了第一條消息。
最早的簡介里表示，公司旨在為物聯網設備提供一站式AI解決方案，為工業和消費市場定制系統產品。
物啟科技團隊不到20人，核心成員目前有三位，都屬于香港中文大學。除了創始人兼首席科學家邢國良之外，就是差了一級的CTO謝志淵和CEO趙之赫。
2014年，趙之赫進入了西交利物浦大學，大二時休學創業，加入了校友的智能家居創業團隊，負責市場營銷和部分技術工作，并參加了蘇南全球創客大賽。
這一年使得趙之赫學會了Arm-Linux環境的嵌入式開發、WiFi模塊開發等技術，而在與市場和用戶的溝通中，趙之赫也逐漸明確了自己的興趣和目標。
休學一年后，趙之赫重返大學，并從電氣與電子工程系通信工程專業轉到了計算機科學與技術專業。
大三下學期，趙之赫和同學又開始了一個新的物聯網項目，在項目指導老師的推薦下，他和團隊得到了前往美國參加ACM/IEEE物聯網設計與實施國際會議（IoTDI）的機會。
2018年是ACM/IEEE IoTDI第三屆會議，趙之赫團隊是當時唯一一組本科生團隊。
圖源西交利物浦大學官網，左一為趙之赫
也是在這一場會議中，趙之赫結識了現任香港中文大學工程學院信息工程學系教授的邢國良，他的研究方向包括物聯網系統、智能健康、傳感器網絡、低功耗無線網絡等，谷歌學術被引用量超過1.2萬次。
在本科時期，趙之赫爭取到了邢國良名下的暑期科研項目。之后又在他的推薦下，于2019年進入了美國杜克大學，獲得了計算機工程專業的碩士學位。
2021年，趙之赫進入香港中文大學，攻讀信息工程專業的博士學位。
從官方公眾號信息來看，邢國良與趙之赫最早在2021年就開始組建團隊。
團隊在2021年11月加入了香港科學園為期3年的創業培育計劃 （Incubation Programme），在2022年又加入了由阿里巴巴、商湯科技、香港科技園公司聯合創立的HKAI LAB加速初創企業發展計劃。
2023年中旬，趙之赫開始擔任CTO。當年6月，他帶領團隊參加了由越南資訊通訊部、工業貿易部等主辦的ICTComm 2023，并在會上兩項自研技術。
一種是上文提到的，產品Collie R1雛形的基于毫米波雷達與熱成像融合的老人跌倒檢測方案。
另一種則是專為老年人設計的虛擬助手型邊緣設備CaringGPT Model，可以通過模型量化編譯技術使模型在本地運行，更好地保護用戶隱私。
2023年7月，物啟科技與香港匡智會達成初步的合作意向。
同年9月，公司在香港著名殘障人士服務機構，扶康會交付了他們的首筆商業訂單，安裝了智能跌倒檢測儀。
直到今年1月，公司CTO轉由2023年博士畢業的謝志淵擔任，趙之赫擔任CEO。
謝志淵本科畢業于北京大學計算機科學專業，在2019年進入香港中文大學攻讀博士，從事智能傳感系統方面的研究。
公開數據顯示，我國居家健康檢測平臺市場規模為2.48億美元，市場銷售額達到33.06億美元，預計2028年可突破百億美元市場。
而其中，智能醫療產品市場預計在預測期內復合年增長率為8.5%，尤其在疫情之后，智能醫療保健產品的需求激增。
疫情的來臨，2022年AI領域的技術革新，都使得養老服務領域在近兩年對技術創新與應用展現出了空前的熱情。
而全球人口老齡化的普遍趨勢，則使得傳統養老服務模式的改進幾乎成為了一種必然。
整體來看，整個智能醫療行業目前還在成長期。在智能手表、計步器、活動追蹤器這種經典款之外，更多的參與者希望結合大數據、云計算、AI等新一代信息技術，推出更加智能的設備。
如2021年1月，蘋果就與生物技術公司Biogen合作研究，推出了一項可以及早檢測認知障礙跡象的可穿戴設備。
2021年11月，跨國巨頭霍尼韋爾推出了實時健康監測系統（RTHMS），這是一個智能邊緣到云通信平臺，能夠對患者進行遠程實時監測，提高護理工作的效率并簡化流程。
不過，智能產品的實用性和高成本也是其中不可忽略的問題。
比如，物啟科技在去年7月宣布與香港匡智合作時，客戶就提出，架設設備的場地在山上，網絡信號不好，依賴網絡的警報系統會存在非常嚴重的延誤以及漏報問題。
對此，團隊開發了離線警報系統，當檢測到意外即會通過離網無線通訊設備發出警報，同時通過Wifi自動向養老機構的后臺軟件或App發出警報。
除了產品本身的好用程度，一旦涉及到醫學與人體健康，另一個問題則是監管和合規障礙。
當前全球各地區都有著不同的醫療保健法規，確保數據隱私，維護敏感患者信息的安全、謹慎專業的護理能力，都仍都是需要在合規措施和復雜的法律框架方面進行大量投資的問題。
更何況，無論產品是康復、護理和陪伴，本質上都是一種智能化的養老服務。
這種高科技產品是否會使獨居老人產生排斥心理，又是否真的能為老人提供實際的生活協助，尚未得到大規模的驗證。
