[论文解读] A Tele-Presence Wheelchair for Elderly People.

Jiajun Shen, Bin Xu+2 more|arXiv (Cornell University)|Jan 22, 2016

Gaze Tracking and Assistive Technology参考文献 25被引用 3

一句话总结

本文提出了一款远程呈现轮椅，通过整合远程呈现机器人、智能轮椅和基于智能平板的TIUI界面，提升了老年人的行动能力与社交互动。该系统支持通过实时视频画面上的触控操作实现远程操控，使照护者能够直观地引导轮椅移动，初步结果表明在远程操作和沟通方面用户体验有所改善。

ABSTRACT

This paper presents the architecture and implementation of a tele-presence wheelchair based on tele-presence robot, intelligent wheelchair, and smart pad TIUI technologies. The tele-presence wheelchair is just a commercial electric wheelchair equipped with a tele-presence interaction system. The tele-presence interaction system is an add-on module which consists of three parts: tele-presence, tele-operation imaging, and user interface. The tele-presence part is mounted on the front of the wheelchair for an elderly person to communicate with family members through video and voice. The tele-operation imaging part captures the live video for tele-operation and semi-autonomous navigation. The user interface developed in our lab for a smart pad [12] is the TIUI, which allows an operator to directly touch and push the wheelchair image in the live video of a remote environment as him/her to do in the presence. This paper also discusses the preliminary evaluation of the user experience.

研究动机与目标

• 解决老年人在家庭或照护环境中面临的孤独感与行动障碍问题。
• 开发一种低成本、易获取的解决方案，结合远程呈现与远程操控功能，服务于老年人用户。
• 使照护者能够通过智能平板上的自然触控界面远程控制轮椅。
• 通过实时视频互动与直观的远程操作提升用户体验。

提出的方法

• 将商用电动轮椅加装一个作为附加模块的远程呈现交互系统。
• 在轮椅前方安装一个远程呈现单元，用于与家人进行视频和语音通信。
• 使用远程操作成像系统捕捉实时视频，用于远程导航与半自动控制。
• 在智能平板上实现TIUI（触控交互界面），使操作者可通过触摸实时视频画面中的轮椅图像来控制移动。
• 设计用户界面以模拟物理互动，使远程操控如同亲临现场一般直观。
• 将远程呈现、远程操作与用户界面组件整合为一个统一的系统架构。

实验结果

研究问题

• RQ1 远程呈现轮椅在多大程度上能够改善老年人的社交互动与情绪福祉？
• RQ2 TIUI界面在多大程度上实现了对轮椅的直观且高效的远程控制？
• RQ3 远程呈现与远程操作的整合如何提升老年人照护中的用户体验？
• RQ4 此类系统在真实环境中部署时面临哪些可用性与实际应用挑战？

主要发现

• 远程呈现轮椅成功实现了老年人用户与家人之间的实时视频与语音通信。
• TIUI界面使操作者能够通过触摸实时视频画面来控制轮椅，模拟了物理互动体验。
• 初步评估表明，用户在远程操作与社交参与方面的体验有所改善。
• 该系统证明了将远程呈现、远程操作与直观用户界面整合为单一、可及的老年人照护平台的可行性。