CoNav Chair：基于共享控制的轮椅设计与评估
机器人学
2025-07-17 v1
摘要
随着全球残障人群（PWD）的持续增长，促进独立生活和社会融合的需求也随之增长。轮椅对于PWD在室内外环境中的移动至关重要。当前最先进的电动轮椅技术基于手动控制或完全自动化模式，灵活性有限，往往难以在空间受限环境中导航。此外，机器人轮椅研究主要集中在完全自动化或改进手动控制方面，缺乏兼顾效率和用户信任的折中方案。为此，本文引入CoNav Chair——基于机器人操作系统（ROS）的智能轮椅，具备共享控制导航与障碍物规避能力，旨在提升用户的导航效率、安全性和使用便捷性。论文阐述了CoNav Chair的设计方案，并对三种不同的导航模式（手动、共享、完全自动化）进行了针对21名健康、无障碍参与者在室内建筑环境中进行的初步可用性评估。研究结果表明，共享控制导航框架在碰撞次数上显著低于自动化和手动模式，在任务完成时间、轨迹长度和平滑性方面表现出 Comparable 或更优表现；且基于用户主观可用性评估，用户认为其更安全、更高效。总体而言，CoNav系统在安全性和性能方面表现可接受，为后续针对实际用户（即依赖电动轮椅实现移动的PWD）的可用性测试奠定了基础。
引用
@article{arxiv.2507.11716,
title = {CoNav Chair: Development and Evaluation of a Shared Control based Wheelchair for the Built Environment},
author = {Yifan Xu and Qianwei Wang and Jordan Lillie and Vineet Kamat and Carol Menassa and Clive D'Souza},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.11716},
year = {2025}
}
备注
13 pages, 10 figures