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作者:許博爾(2009-03-12);推薦:徐業良(2009-03-13)

Delphi方法進行智慧型機器人輪椅功能需求調查

本文利用「德菲法(Delphi Method)」針對智慧型機器人輪椅之功能需求,進行問卷調查與分析,以比較功能之間的重要性,從而做為智慧型機器人輪椅技術發展優先順序的依據。

1.         以德菲法進行智慧型機器人輪椅功能需求調查

智慧型機器人輪椅設計計畫的核心目的是以智慧型機器人輪椅作為技術發展的主軸,思考未來高齡者生活應用情境,重新定義輪椅成為高齡者行動、生活與健康照護中樞。智慧型機器人輪椅的設計以高齡者為設計思考的核心,透過針對高齡者在感知、運動控制和認知能力上的限制而設計的人機介面,智慧型機器人輪椅整合了行動載具、感知與控制系統以及資通訊系統,提供高齡者獨立行動、生活休閒、與健康照護三大類型功能。

為了解上述三大類型功能中的細部具體功能重要性與商品化應用的考量重點,本研究採用德菲法進行調查與分析。德菲法可用於情境未明之領域、未發展完全的知識學門、甚至是沒有正確答案的問題之上,是尋求專家群體對某特定事項之一致性意見的研究工具。本研究採用德菲法對智慧型機器人輪椅的功能需求進行系統化的調查,期能了解各項功能與需求的相對重要性,以建立符合未來高齡化社會與相關產業要求之智慧型機器人輪椅。

本次調查的專家群體為提供高齡者照護服務的從業人員(如護理長、醫師、與物理治療師等),共計18位,其服務年資最少為5年。問卷共有32項問題,採用五等分同意程度量表,其中「5」代表非常重要、「4」代表重要、「3」代表沒有意見、「2」代表不重要、「1」代表非常不重要。

問卷進行的程序則分為兩回合,第一回合回收18份經由專家填寫的問卷後,進行數據統計(同意程度平均值)並將其置入第二回合問卷中,以呈現專家群體之共同意見及作為第二回合問卷施測時之參考。而第一回合問卷中的補充意見,也於第二回合問卷中呈現,供其他專家參考,且該問卷皆以匿名型態呈現。問卷內容詳見附件。

至於如何判斷專家的意見是否已經達成一致或呈現穩定狀態,本調查則採取平均值及「共識性差異指標(consensus deviation index, CDI)」作為判斷標準,以了解專家群是否已達成共識。若t回合德菲法調查的結果中,第j個項目的同意程度平均值以表示、為標準差,則專家群的共識程度可根據CDI進行判斷,其公式為:

                                                                                             (1)

共識性差異指標越小,表示專家的共識程度越高,本研究使用CDI0.2作為判斷依據,CDI值大於0.2代表專家未達共識,而CDI小於0.2則代表專家已有共識。

2.         調查結果分析

本節就智慧型機器人輪椅在獨立行動、生活休閒健康照護三大類型功能,以及商品化應用方面需求調查結果進行分析。

(1)    獨立行動需求調查

本計畫開發之機器人輪椅目標是在居家或安養院環境使用,可在室內或室外短途(如在庭院內散步)行駛。機器人輪椅擁有敏捷的行動能力,能在狹窄、擁擠的環境裡,以便利、自動化的「人機合作」方式行駛操作。為達到此一目標,本調查擬定4項功能供專家群評估其重要性,表1為該4項問題於兩回合問卷後統計結果。

1. 獨立行動功能之兩回合問卷後統計結果

功能項目

第一次平均值

標準差

CDI

第二次平均值

標準差

CDI

室內導航功能(如協助高齡者自動到達廚房)

4.00

1.03

0.21

3.94

0.87

0.17

障礙物偵測與閃避(如閃避行動過程中所遇到的障礙物)

4.72

0.46

0.09

4.71

0.78

0.16

動態規劃路徑(如環境狀況改變時重新學習,以進行導航)

4.28

1.02

0.20

4.24

0.92

0.18

使用者能夠方便、直覺地操控機器人輪椅

5.00

0.00

0.00

4.82

0.53

0.11

1結果顯示,專家群對所有題項皆取得共識並認為所有題項皆為重要,其中「使用者能夠方便、直覺地操控機器人輪椅」為共識程度與重要性最高者,其次為「障礙物偵測與閃避」;而「動態規劃路徑」則較「室內導航功能」為重要,但共識程度則相對較低。

(2)    生活休閒需求調查

在提升高齡者獨立行動能力的基本功能之外,本計畫也希望將機器人輪椅的自主行為能力擴張至生活休閒的需求,包括與外界互動、生活環境控制與座椅姿態變換等。為達到此一目標,本調查分為三大部分進行問卷調查,分別為外界互動功能、生活環境控制、與座椅姿態變換功能,表2至表4則為上述三部分功能於兩回合問卷後統計結果

2. 外界互動功能之兩回合問卷後統計結果

功能項目

第一次平均值

標準差

CDI

第二次平均值

標準差

CDI

利用電話與外界聯繫

4.78

0.55

0.11

4.65

0.61

0.12

瀏覽網際網路

3.89

1.08

0.22

4.06

1.13

0.23

與他人影音溝通(如視訊會議功能)

4.11

1.18

0.24

4.24

1.16

0.23

2結果顯示,專家群僅對「利用電話與外界聯繫」的重要性取得共識,而「與他人影音溝通」、「瀏覽網際網路」功能需求未取得共識。此外有專家認為「書報閱讀架、餐盤架(簡易可拆式)」與「網際網路:數位電視、購物」功能也需要整合於機器人輪椅上。

3. 生活環境控制功能之兩回合問卷後統計結果

功能項目

第一次平均值

標準差

CDI

第二次平均值

標準差

CDI

燈光控制(如在機器人輪椅的介面上進行手動或自動的燈光控制)

4.22

1.00

0.20

4.12

0.89

0.18

空調控制(如在機器人輪椅的介面上進行手動或自動的空調控制)

3.78

1.44

0.29

3.94

1.36

0.27

電器(如在機器人輪椅的介面上進行電器的控制)

4.11

1.23

0.25

4.18

1.13

0.23

電視選台、音量調整(可在機器人輪椅的介面上進行電視的控制)

4.22

1.17

0.23

4.18

1.13

0.23

電話的撥接(可在機器人輪椅的介面上操作室內或行動電話)

4.50

0.86

0.17

4.53

0.81

0.16

3結果顯示,專家群對「電話的撥接」的重要性取得共識,與表2的結果相符。其餘環境控制功能重要但除「燈光控制」外專家群並未達共識,其中又以「空調控制」的重要性稍低於其他功能的重要性,且共識程度差異較大。

4. 座椅姿態變換功能之兩回合問卷後統計結果

功能項目

第一次平均值

變異數

CDI

第二次平均值

變異數

CDI

起身輔助(如協助高齡者自機器人輪椅上站起來)

4.56

0.98

0.20

4.59

0.80

0.16

臥床輔助(如協助高齡者自機器人輪椅移動至床鋪上)

4.50

1.04

0.21

4.59

0.72

0.14

如廁輔助(如協助高齡者自機器人輪椅移動至馬桶上)

4.67

1.03

0.21

4.71

0.69

0.14

椅背角度調整(機器人輪椅的座椅椅背能改變角度)

4.61

0.98

0.20

4.65

0.61

0.12

坐墊調整(機器人輪椅的座椅坐墊能改變角度與升降)

4.61

0.98

0.20

4.71

0.59

0.12

平躺(機器人輪椅的座椅能使姿態變為平躺狀態)

4.56

1.04

0.21

4.65

0.61

0.12

4結果顯示,專家群對座椅姿態變換功能所有題項皆取得共識並認為所有題項皆為重要,「坐墊調整」與「如廁輔助」兩項功能的重要性最高,且「坐墊調整」的共識程度(為0.12)較「如廁輔助」的共識程度(為0.14)為高。「平躺」與「椅背角度調整」則在重要性和共識程度相同,「臥床輔助」與「起身輔助」的重要性相同,但「臥床輔助」的共識程度較高。

(3)    健康照護需求調查

本計畫開發之機器人輪椅是高齡者健康照護中樞。機器人輪椅上設計有易於配戴、非侵入式、甚至非察覺性的生理訊號量測方式。為達到此一目標,本調查擬定6項功能供專家群評估其重要性,表5為該6項問題於兩回合問卷後統計結果。

5. 健康照護功能之兩回合問卷後統計結果

功能項目

第一次平均值

標準差

CDI

第二次平均值

標準差

CDI

血氧濃度的量測

4.44

0.70

0.14

4.53

0.73

0.15

呼吸頻率的量測

4.56

0.62

0.12

4.59

0.72

0.14

心率變異的分析(心臟跳動的節律

4.56

0.62

0.12

4.59

0.72

0.14

血壓的量測

4.78

0.43

0.09

4.76

0.44

0.09

遠距照護功能(如生理訊號遠端儲存、查詢、評估與異常警示)

4.72

0.57

0.11

4.88

0.33

0.07

緊急求助功能(如緊急呼救按鈕)

5.00

0.00

0.00

5.00

0.00

0.00

5結果顯示,專家群對健康照護需求所有題項皆取得共識並認為所有題項皆為重要,其中「緊急求助功能」取得專家群一致認為非常重要,而「遠距照護功能」為第二位,「血壓的量測」為第三位,以上三項為健康照護功能中重要性與共識程度較高者,「心率變異的分析」、「呼吸頻率的量測」、與「血氧濃度的量測」的重要性與共識程度相近。此外有專家認為「血糖量測」功能也需要整合於機器人輪椅上。

(4)    智慧型機器人輪椅商品化應用需求調查

考量本計畫產品實際在高齡者照護產業應用、商品化、後續推廣等,本調查擬定8項相關項目供專家群評估其重要性,表6為該8項問題於兩回合問卷後統計結果。

6. 智慧型機器人輪椅商品化應用之兩回合問卷後統計結果

功能項目

第一次平均值

標準差

CDI

第二次平均值

標準差

CDI

機器人輪椅的重量與大小

4.22

1.11

0.22

4.35

1.13

0.23

機器人輪椅乘座的舒適程度

4.50

0.99

0.20

4.71

0.59

0.12

機器人輪椅提供行動輔助的功能

4.50

0.99

0.20

4.76

0.44

0.09

機器人輪椅提供提升生活與休閒品質的功能

4.33

0.97

0.19

4.53

0.53

0.11

機器人輪椅提供健康照護輔助的功能

4.56

0.98

0.20

4.71

0.48

0.10

機器人輪椅的電池充電所需時間長短與充飽電後使用時間

4.44

0.98

0.20

4.59

0.72

0.14

機器人輪椅整體操作方式是否簡單易學

4.67

0.97

0.19

4.71

0.99

0.20

機器人輪椅的售價

4.17

1.15

0.23

4.12

1.19

0.24

6結果顯示,專家群對「機器人輪椅提供行動輔助的功能」、「機器人輪椅提供提升生活與休閒品質的功能」、與「機器人輪椅提供健康照護輔助的功能」三項取得重要的共識,符合之前機器人輪椅於提供高齡者獨立行動、生活休閒、與健康照護三大類型功能的調查結果。

此外,在「機器人輪椅乘座的舒適程度」、「機器人輪椅的電池充電所需時間長短與充飽電後使用時間」、「機器人輪椅整體操作方式是否簡單易學」三項目上,專家群也取得具有重要性的共識。至於其餘兩項「機器人輪椅的重量與大小」、「機器人輪椅的售價」,專家群評估重要性較低且未取得共識。

附件 智慧型機器人輪椅功能需求調查問卷

元智大學老人福祉科技研究中心執行國科會智慧型輕量化移動載具前瞻技術跨領域研究專案計畫,核心目的是以智慧型機器人輪椅作為技術發展的主軸,思考未來高齡者生活應用情境,重新定義輪椅成為高齡者行動、生活與健康照護中樞

1敘述本計畫開發之機器人輪椅的整體設計概念。如圖所示,本計畫智慧型機器人輪椅的設計以高齡者為設計思考的核心,透過針對高齡者在感知、運動控制和認知能力上的限制而設計的人機介面,智慧型機器人輪椅整合了行動載具、感知與控制系統以及資通訊系統,提供高齡者獨立行動、生活休閒、與健康照護三種類型功能。

1. 本計畫「機器人輪椅」設計概念

本計畫設定的機器人輪椅使用者為部分生活需要他人照護之高齡者,使用地點則在居家或安養院環境使用,可供高齡者在室內或室外短途(如在庭院內散步)行駛。利用這樣的智慧型機器人輪椅,希望能輔助高齡者更積極、有效地和周遭環境互動,包括實際行動、肢體上的互動(physical interaction)以及對環境的控制(environmental control),資訊的交換(information exchange),以及最重要人際互動溝通(interpersonal communication),進而能提升高齡者的生活品質(Quality of Life)

本研究採用「德菲法(Delphi Method)」對智慧型機器人輪椅的功能需求進行系統化的調查,期能了解各項功能與需求的相對重要性,以建立符合未來高齡化社會與相關產業要求之智慧型機器人輪椅。

本回合調查中共有30項。為了解您對各項敘述內容之見解,請您依序閱讀各項條列敘述,並將您對該敘述之「同意程度」勾選於量表之上。本問卷採用五等分同意程度量表,其中「5」代表非常同意、「4」代表同意、「3」代表沒有意見、「2」代表不同意、「1」代表非常不同意,如有相關補充意見,請寫入「補充說明」欄位。

本調查共有兩回合,第一回合回收您與其他專家意見後,將以統計數據呈現專家群體之共同意見,並將該統計數據置入下一回合問卷中,做為下一回合問卷施測時之參考。您對問卷中各題項敘述之補充意見,也會在下一回合問卷中呈現,與其他專家分享,而您所提出之意見,將以匿名型態呈現,敬請放心填答。

填答說明

Ÿ             請依序閱讀各項條列敘述,並於量表上勾選您對該敘述內容的同意程度。

Ÿ             評估量表中,指數愈高,代表同意程度愈高;指數愈低,代表同意程度愈低,而同意程度的高低,也代表選項考量的優先順序。

****************************以下為正式問卷***************************

您的大名:__________

 

1.     獨立行動

本計畫開發之機器人輪椅將擁有敏捷的行動能力,能在狹窄、擁擠的環境裡,以便利、自動化的方式行駛操作。

請評估機器人輪椅於獨立行動上,各功能的重要性:

功能項目

1

2

3

4

5

室內導航功能(如協助高齡者自動到達廚房)

障礙物偵測與閃避(如閃避行動過程中所遇到的障礙物)

動態規劃路徑(如環境狀況改變時重新學習,以進行導航)

使用者能夠方便、直覺地操控機器人輪椅

其他重要功能:

2.     生活休閒

在提升高齡者獨立行動能力的基本功能之外,本計畫也希望將機器人輪椅的自主行為能力擴張至生活休閒的需求,包括與外界互動、生活環境控制與座椅姿態變換等。

請評估機器人輪椅於生活休閒上,與外界互動功能的重要性:

功能項目

1

2

3

4

5

利用電話與外界聯繫

瀏覽網際網路

與他人影音溝通(如視訊會議功能)

其他重要功能:

請評估機器人輪椅於生活休閒上,生活環境控制功能的重要性:

功能項目

1

2

3

4

5

燈光控制(如在機器人輪椅的介面上進行手動或自動的燈光控制)

空調控制(如在機器人輪椅的介面上進行手動或自動的空調控制)

電器(如在機器人輪椅的介面上進行電器的控制)

電視選台、音量調整(可在機器人輪椅的介面上進行電視的控制)

電話的撥接(可在機器人輪椅的介面上操作室內或行動電話)

其他重要功能:

請評估機器人輪椅於生活休閒上,座椅姿態變換功能的重要性:

功能項目

1

2

3

4

5

起身輔助(如協助高齡者自機器人輪椅上站起來)

臥床輔助(如協助高齡者自機器人輪椅移動至床鋪上)

如廁輔助(如協助高齡者自機器人輪椅移動至馬桶上)

椅背角度調整(機器人輪椅的座椅椅背能改變角度)

坐墊調整(機器人輪椅的座椅坐墊能改變角度與升降)

平躺(機器人輪椅的座椅能使姿態變為平躺狀態)

其他重要功能:

3.     健康照護

本計畫開發之機器人輪椅亦是高齡者健康照護中樞,機器人輪椅上設計有易於配戴、非侵入式、甚至非察覺性的生理訊號量測方式。

請評估機器人輪椅於健康照護上,健康照護功能的重要性:

功能項目

1

2

3

4

5

血氧濃度的量測

呼吸頻率的量測

心率變異的分析(心臟跳動的節律

血壓的量測

遠距照護功能(如生理訊號遠端儲存、查詢、評估與異常警示)

緊急求助功能(如緊急呼救按鈕)

其他重要功能:

4.     智慧型機器人輪椅商品化應用

考量本計畫產品實際在高齡者照護產業應用、商品化、後續推廣等,下列有幾項高齡者照護產業的可能需求。

若您欲購買機器人輪椅,可能考慮項目的重要性:

功能項目

1

2

3

4

5

機器人輪椅的重量與大小

機器人輪椅乘座的舒適程度

機器人輪椅提供行動輔助的功能

機器人輪椅提供提升生活與休閒品質的功能

機器人輪椅提供健康照護輔助的功能

機器人輪椅的電池充電所需時間長短與充飽電後使用時間

機器人輪椅整體操作方式是否簡單易學

機器人輪椅的售價

其他重要項目:

非常感謝您的協助與建議。