智能残疾人呼吸传感系统

我国目前有残疾人8296万，占全国总人口的6.34%，约有80%的残疾人需要配备辅助器具。残疾人辅助器具与技术服务是残疾人补偿和改善功能，提高生存质量，增强社会生活参与能力最直接有效的手段之一。残疾人相关技术的需求已成为一个潜在的亟待开发的市场。我国目前已经在发放残疾人辅助器具方面取得了丰硕成果，但是在重度残疾人辅助器具研发方面仍然还有很长的路要走。不同于部分肢体缺失等残疾，重度残疾患者，如全身瘫痪，肌萎缩侧索硬化症或闭锁综合征等，由于不能用肢体语言或言语来表述自己的需求，常用的辅助器具并不能发挥作用。针对重度残疾患者，技术基于TENG，目前团队主要利用先进的摩擦纳米发电技术，研发一种特殊的自驱动鼻夹，具体来说是一种呼吸驱动传感器，使得重度残疾人士可以通过呼吸频率或者呼吸深浅让其佩戴的鼻夹产生不同的电位，做出相应的反应，来传递其所要表达的信息，例如控制空调、电灯、电视等的开关，甚至可以调控其具体的功能参数，使得残疾人士很大程度上来照护自己的起居，而且其也可以检测被检测者的呼吸，来判断其生命体征。

我们的鼻夹因为主要依靠收集呼吸数据去工作，可以完美的去适配绝大部分的残疾人士，且可以根据使用者的需求进行个性化定制。相较于市面上的其他辅助器械，我们覆盖方面极广。对比的其他的人机交互设备，我们的鼻夹完全由自己供电。我们基于TENG的呼吸驱动纳米发电机，无需外接电源，这就使得佩戴者完全不用担心其使用时长。并且传统的呼吸检测设备体积大，结构复杂，主要基于电池或者外接电源，大大限制了其便携性。另一方面我们对比同类型的，可自发电呼吸检测设备，目前多为口罩式。佩戴者使用过程中，会感到呼吸不畅，且长时间使用，口罩内会积累水汽产生异味，给佩戴者带来糟糕的体验。而我们鼻夹式则完全解决了以上问题。我们鼻夹在使用时会在鼻腔和外界留有较大缝隙，使得佩戴者可畅快呼吸。即使佩戴者睡觉也无明显异样。而口罩式在佩戴者睡眠时将会带来极大的不便。

随着全球气候恶化、空气污染严重、疫情影响和人口老龄化趋势的加剧，人类健康，尤其是呼吸系统的健康，正面临越来越多的威胁。很多人正受到各种各样呼吸问题的困扰，包括睡眠呼吸暂停(OSA)、慢性肺阻塞（COPD）等。睡眠呼吸暂停(OSA)与多种慢性疾病都有着密切的联系,比如中风、二型糖尿病、心衰、高血压等。因此，监测人体身体健康也是预防潜伏性疾病的重点。能监测呼吸的智能鼻夹，可面向医院应用于临床，让医务人员实时掌握病人的状况；也可应用于家庭，对患有呼吸道疾病的人群在夜间进行监测，及时发现呼吸停止的情况并在黄金时间内进行救治，以及各种需要监测人员呼吸的场合，一旦呼吸模式达到危急情况，将触发警报发出提醒。除此之外智能鼻夹设备也可以用来构建人机交互系统，通过识别残疾人的呼吸行为（深呼吸或浅呼吸）来远程操纵他们的电器，即能面向全体身患残疾，行动不便的人们，为他们提供帮助，以此提升他们的生活质量，减轻自己和家人的负担。