基于脑电和肌电结合控制智能轮椅_计划书

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1、助行科技有限责任公司商业计划书20XX年制目录60第一章 概要51.1 主要产品51.2 产品优势51.3 商业模式51.4 市场分析61.5 营销战略61.6 财务分析6第二章 公司介绍82.1 公司宗旨82.2 公司介绍82.3 公司框架及主要职能82.4 核心团队102.5 导师资源11第三章 产品简介123.1 产业背景123.2 特色133.2.1 想法新颖133.2.2 控制轻松133.2.3 使用安全143.2.4 上手友好14第四章 功能规划154.1 运动功能154.2 避障功能154.3 数据显示功能164.4 参数设置功能17第五章 产品硬件组成185.1 智能硬件185

2、.1.1 树莓派控制中心185.1.2 脑电模块195.1.3 肌电模块205.2 驱动硬件215.3 物理结构22第六章 软件架构236.1 软件总体架构236.2 脑电信号的提取246.2.1 脑电波分类及其特征246.2.2 脑电信号的采集256.3 肌电信号的提取266.4 上位机处理模块276.5 虚拟小车平台27第七章 市场分析297.1 需求背景297.2 目标市场定位297.2.1 目标市场一297.2.2 目标市场二297.3 市场需求及发展预测307.4 PEST 分析317.4.1 政策因素317.4.2 社会因素327.4.3 经济因素327.4.4 技术因素337.5

3、 竞争环境分析（五力模式）337.5.1 供应商的议价能力347.5.2 购买者的议价能力347.5.3 新进入者的威胁357.5.4 替代品的威胁357.5.5 行业现有企业竞争35第八章 营销战略388.1 市场目标388.2 产品与服务策略388.2.1 产品策略388.2.2 服务策略398.3 定价策略398.3.1 前期定价目标维持公司运营398.3.2 中后期定价策略梯队品牌定价398.4 分销渠道408.4.1 渠道设计408.4.2 渠道优劣势分析418.5 促销策略428.5.1 关系营销428.5.2 广告438.5.3 公共关系43第九章 风险与对策459.1 市场风险

4、459.2 技术风险459.3 资源风险469.4 财务风险46第十章 财务分析4710.1 项目资金需求4710.1.1 贷款融资4810.1.2 资金使用4810.2 财务数据预算4810.2.1 销量预测4810.2.2 销售预算4910.2.3 成本、费用预算5110.3 财务报表及说明5410.3.1 利润表5410.3.2 资产负债表5610.3.3 投资现金流量表5810.4 财务报表分析5910.4.1 财务比率分析5910.4.2 NPV、IRR 分析6010.5 风险资本退出60第一章 概要本项目团队致力于发展一套基于脑电和肌电结合控制的智能护理产品，包括头戴式生物电（脑电

5、、肌电）采集设备、驱动控制系统和智能轮椅。此外，在以此产品为主打产品的同时，团队将成立助行科技有限责任公司，以协助“推进实施健康中国战略，创新服务模式，满足人民群众日益增长的医疗卫生健康需求” 为初衷，努力健全“互联网+医疗健康”服务体系。1.1 主要产品公司主要产品为一套基于脑电和肌电结合控制的智能护理产品，包括头戴式生物电（脑电、肌电）采集设备、驱动控制系统和智能轮椅。轮椅通过眨眼产生的肌电波控制轮椅切换成前进、后退和停止状态；通过左（右）咬合肌收缩控制左（右）转。此外，还通过由脑电波计算出的放松度和专注度，经数学转换后得出一个值控制轮椅前进和后退的速度。1.2 产品优势公司产品主要优势为

6、想法新颖，即现在市面上大多智能轮椅产品都只由单一信号控制，而本公司产品由两种生物电信号结合控制。此外，还具有控制轻松、使用安全，以及上手友好等优势。1.3 商业模式本公司将以佛山为总部所在地，率先与佛山市各三甲医院（如佛山市第一人民医院）建立合作。先以推广为首要目的，免费向医院提供若干套智能轮椅产品。在得到一定的认知度与肯定度后，会与医院建立长期的合作关系，并逐渐将合作范围扩大至广佛及珠三角地区。此外，公司会定期回收院方及使用者对公司产品的建议与反馈，对现有产品进行更新，以提升产品质量与用户使用满意度，并进一步提升公司知名度，扩大公司的盈利机遇。1.4 市场分析本公司产品的目标市场定位主要为老

7、年人群及残疾人群。数据显示，2018 年末，我国 60 周岁及以上人口 24949 万人，占总人口的 17.9%。据专家的预测，到 2050 年，中国老年人口将达到 4.8 亿，几乎占全球老年人口的四分之一。此外，我国残疾人数量以每年 200 万左右的速度快速增长，其中肢体残疾人群约占30%。目前市场上的轮椅普遍为手动操作杆式，对于肢体行为受限的残疾人来说使用非常不便。因此，如何提高他们的活动自由度，是当今亟待解决的社会问题。1.5 营销战略本公司定价策略共分为三期。前期为市场开拓阶段，将采用“折扣定价”的方式，在维持公司正常运营的前提下，扩大公司的知名度。中后期为品牌培育阶段，将采用“梯队品

8、牌定价”的方式。该方式既能保持产品的市场份额，又能在一定程度上提高公司产品的竞争力，很大可能地避免了价格战的发生。1.6 财务分析项目团队参照佛山市小微型软件开发企业的财务数据，对未来五年的财务报表数据进行了预测以及财务分析。通过分析结果可见，公司项目盈利能力强、值得投资。表格 1 为预期投资所得的净现值（NPV）及内含报酬率（IRR）数据：NPVIRR185345 元103%表格 1 NPV 及 IRR 数据表格 2 为公司未来五年的预期净利润数据：年份20192020202120222023净利润120913 元128748.9 元161696.2 元169287.7 元185798.2

9、元表格 2 未来五年预期净利润数据第二章 公司介绍2.1 公司宗旨本公司秉承着“以人为本，创新服务”的理念，通过“互联网+医疗健康” 的模式，致力于发展和完善适合中老年人士、行动不便人士及残疾人士的智能轮椅产品，并建立一套完备的销售与售后服务体系。2.2 公司介绍助行科技有限责任公司由项目团队成员刘斯语、刘鑫琪、叶耀光、吴沛鑫创建，主要从事基于脑电和肌电结合控制的智能轮椅产品链的设计、开发、销售及维护工作。本公司将以佛山为总部所在地，率先与佛山市各三甲医院（如佛山市第一人民医院）建立合作，并逐渐将合作范围扩大至广佛及珠三角地区。2.3 公司框架及主要职能董事会总经理技术总监销售总监财务总监图

10、1 公司框架由于本公司为初创型公司，规模较小，故目前的公司框架为较简单的直线制组织结构。其优点为“结构简单、责任分明、命令统一”，即各级行政单位从上到下实行垂直领导，下属部门只接受一个上级的指令，各级主管负责人对所属单位的一切问题负责。待公司规模扩大至一定程度后，会随之调整公司框架。根据目前的公司框架（如图 1），各层级主要职能如下：1. 董事会：（1） 负责召集股东大会，向股东大会报告工作；（2） 决定经营计划和投资方案；（3） 制定公司相关方案（如财务预算方案、利润分配方案等）。2. 总经理：（1） 根据公司整体发展战略及规划，制订公司经营管理工作计划；（2） 制订办公制度、管理规章制度；

11、（3） 指导、监督与规范化公司管理；（4） 指示、督办公司重要决策和落实情况。3. 技术总监：（1） 负责生产计划的下达；（2） 负责生产技术、产品质量的管理；（3） 负责对员工的考勤与部署工作；（4） 组织对生产人员的培训与考核工作。4. 销售总监：（1） 制定销售管理制度、产品及物资管理制度；（2） 编制年度、季度及月度产品销售计划；（3） 负责编制销售统计报表；（4） 及时汇总产品需求量计划，合理平衡产品供货计划；（5） 做好产品售后服务工作及广告宣传。5. 财务总监：（1） 建立健全公司财务管理、会计核算等有关制度；（2） 定期编制年度、季度及月度财务会计报表；（3） 负责公司固定资产

12、台账的建立、流动资金的管理；（4） 负责公司财务审计和会计稽核工作；（5） 加强资产管理，实现公司资产的保值增值。2.4 核心团队表格 3 核心团队架构表姓名学院职责刘斯语软件学院总经理刘鑫琪软件学院硬件产品开发叶耀光软件学院软件产品开发吴沛鑫国际商学院财务管理市场分析与营销如表格 3 所示，项目团队成员来自不同的学院与专业，涉及领域广泛，团队分工明确。团队成员均来自华南师范大学。其中，刘斯语担任总经理一职，负责统筹全局；刘鑫琪曾担任过校级金种子项目并结题良好，也曾参加过程序设计竞赛并获得一定的成绩。具有一定的项目开发能力和解决能力，并且具有良好的设计思维能力，在团队中负责产品的硬件开发；叶耀

13、光也曾参加并完成过若干个课外科研项目，因此有一定的程序设计能力和项目经验，在团队中负责产品的软件开发；财务负责人吴沛鑫专业为财务管理，具有丰富的财务管理经验，是中国地区美国注册管理会计师持证者，能为企业提供可行的全面预算，为项目的落地提供强大的财务支持。同时兼任市场分析与营销的职位，通过准确预测市场动向， 及时调整营销战略，为新产品顺利进入市场提供支持。2.5 导师资源表格 4 项目指导老师姓名职称擅长领域潘家辉副教授脑-机接口李诗田副教授财务分析项目团队所在学院将提供相关经验丰富的专家导师团队支持，以确保项目的顺利实施。第三章 产品简介3.1 产业背景进入 21 世纪以后，我国经济得到了飞速

14、的发展人民的生活水平也得到极大的改善，随着科技、医疗技术的突破，我国的人均寿命也在不断地提高。随着我国人口总量的不断增加和人口结构化的改变，我国老年人所占人口的比重已经越来越大。根据相关部门的统计，2015 年我国 60 周岁以上的人口约为 2.02 亿，占总人口比重的 14.95%。估计到 2020 年我国老年人口将达到 2.48 亿，到2050 我国老龄人口将达到 4 亿以上，占总人口的 30%以上，所以老年人的问题越来越多的得到了人们的重视。由于年龄的增加，老年人身体的各种机能都会有不同程度的退化，并且由于我国计划生育政策的影响，在许多家庭中子女无法全天候的照顾老人。此外，随着社会的发展

15、和人类文明程度的提高，人们特别是残疾人越来越需要运用现代高新技术来改变他们的生活质量和生活自由度。因为各种交通事故、天灾和种种病状，每年均有成千上万的人丧失一种或多种能力（如行走、动手能力等）。随着各国老龄人口的不断增多，将会极大的刺激对智能轮椅的需求，所以智能轮椅的未来市场将非常的庞大。与此同时许多国家也越来越重视对智能轮椅的研发，但是智能轮椅要想市场化，其研发就需要结合使用者的实际情况尽可能的满足用户需求。轮椅的使用者多为老年人，且在大多数情况下没有子女的陪护， 因此智能轮椅应该具有一定的监护功能，并且在人机交互方面要与老年人的实际需求相结合越简单越好。综上所述，智能轮椅作为帮助老年人重新

16、融入社会，使老年人获得更好生活的民生项目，其研究具有重要的使用价值和社会意义。因此，解决行动不便者的自理能力和看护问题是最重要和非常紧迫的。对用于帮助行动不便者移动的智能轮椅的研究已逐渐成为热点。综上所述，智能轮椅作为帮助行动不便者重新融入社会，使行动不便者获得更好生活的民生项目，其研究具有重要的使用价值和社会意义。智能轮椅的未来市场将非常的庞大。但是智能轮椅要想市场化，其研发就需 要结合使用者的实际情况尽可能的满足用户需求。轮椅的使用者多为行动不便者， 且在大多数情况下没有亲人的陪护，因此智能轮椅应该具有一定的监护功能，并 且在人机交互方面要与老年人的实际需求相结合，越简单越好。而目前市场上

17、的大部分代步工具都需要用户对控制杆或者按键进行操作, 对于高位截瘫患者及其地不友好及不方便，怎样为更多人群提供一个可靠的代步工具, 使他们重获自由, 是如今急需解决的难题之一。为了解决这一问题，越来越多的国家开始研究智能轮椅。随着科技的发展和各种科学的突破轮椅的功能也越来越完善，现在的智能轮椅不仅能够帮助行动不便者自由行动，还可以起到监护行动不便者的作用。而随着对脑电波的不断研究深入, 许多专家提出了利用脑电波信号来实现对轮椅的控制, 即依靠患者的意念来控制轮椅的运动。这使得肢体功能有障碍的人群重新获得了自理能力, 并且能够实现与外界的互动交流。但是同时又出现了一个新的问题, 那就是现有的实验

18、研究都需要频繁地利用脑电波控制, 这对于本身就容易产生疲劳的重度肢体功能不健全的患者来说, 无疑会造成极大的精神负担。基于此，本产品研究一种结合脑电波和肌电波控制的新型智能轮椅系统，这种轮椅可以依靠用户产生的脑电波和肌电波，控制轮椅的运动状态，无需用户频繁地发出控制指令, 因而可以在很大程度上减轻用户的脑力负荷。3.2 特色3.2.1 想法新颖本产品主要利用人体头部行为动作产生的生物电（脑电波和肌电波），将脑电波和肌电波相结合，转化成不同的信号指令，共同控制轮椅的运动状态。经测试对比，此做法的控制效果比脑电波信号单一控制或者肌电波信号单一控制要优异、用户控制更轻松，更容易实现，使得开发成本有效

19、降低。因此，高位截瘫者也适用于本产品。具体地，由咬合肌因咬左牙或右牙产生的肌电波来控制轮椅左转和右转；由眨眼产生的肌电波控制轮椅切换成前进、后退和停止状态；由脑电波计算出放松度和专注度，经数学转换后得出一个值控制轮椅前进和后退的速度。3.2.2 控制轻松本产品采用基于状态的控制方法，只要用户不做出其他命令的对应动作，上位机便不会向下位机发送其他命令切换轮椅运动状态，轮椅将会延续之前的运动状态继续运行，因此无需用户频繁地发出做出动作来发送控制命令, 因而可以在很大程度上减轻用户的使用负荷；且针对各个命令的对应头部行为动作有较高的识别率，用户能够快速上手，轻松地控制轮椅进行移动。3.2.3 使用安

20、全1. 用户能够快速精准地切换模式来满足不同情况的运动状态需求。当前进速度过快时，可以快速地切换后退或停止状态来达到减速的效果2. 为了运动的安全，采用速度层级策略来控制速度。从低速到高速需要经历多个不同的层级，低层到高层的跨越需要满足逐渐严苛的控制条件，从而在保证运动速度的情况下也能保证运动的安全性；3. 利用红外线和超声波避障技术检测周围环境和障碍物，并能自动进行停止操作。3.2.4 上手友好1. 可以使用模拟小车软件和实体小车模拟轮椅的运动，同时也可以用于平常训练脑电波和肌电波的控制。2. 控制程序中存在默认参数，默认参数适合大多数用户的使用习惯，同时允许用户自行设置程序的基本参数，满足

21、个别用户的使用习惯。3. 数据可视化。用户可以看到即时检测到的专注度、放松度、咬合肌咬合强度、眨眼强度等控制参数，也可以看到轮椅运行时的速度等运动参数。第四章 功能规划4.1 运动功能运动功能包含有五种基本的运动轨迹：停止，前进，后退，左转，右转。为实现运动功能，本产品利用了脑电波和肌电波两种生物电，通过头部某些行为来对应不同的指令，根据不同的指令控制产品完成不同的运动方式。具体地， 通过设备从前额获取到原始的电波，从原始的电波中通过一定的数学运算计算出专注度和放松度；从原始的电波中识别出用户是否眨眼以及眨眼强度。而后系统若在一定时间内检测到用户眨眼达到一定的次数，将控制轮椅依次切换运动模式为

22、前进、后退和停止；通过放松度和专注度，将放松度和专注度经过数学转换后得到一个速度控制值，利用速度控制值来控制的控制轮椅的速度。若系统检测到用户持续保持速度控制值一段时间，且这个速度控制值达到了下一个速度层级，则系统发送命令控制轮椅变换动力，使速度达到下一个速度层级所要求达到的速度。同时，在轮椅处于非停止状态时，用户可以通过左侧咬合或右侧咬合来控制轮椅左转或右转。4.2 避障功能本产品采用结合红外线和超声波两个常用障碍检测方式进行避障，原因是：1. 超声波测距可达 2 米，红外线测距 15 厘米；2. 超声波一般对移动物体、平面物体、相对比较准确，碰到透明玻璃也可以检测，对于细长形的物体，但是碰

23、到松软的界面，经常无法形成有效的反射。红外对反射面的松软关系不大，但是对透明的东西检测有困难，一般来说是探测人体，生物体的；3. 红外线感应器即使没有直接被阳光直射到，也可能被太阳辐射影响到红外信号，导致红外线感应器失效；4. 当轮椅正在运动时，红外线避障装置和超声波避障装置将会开启并检测运动路径上是否存在障碍物，如果靠近障碍物，轮椅将进行强制中止，此时需要用户下达其他新的指令来激活轮椅。图 2 避障功能流程图4.3 数据显示功能为了让用户知晓当前设备运行情况及有关数据，本产品在轮椅前设置上位机， 当设备启动时，上位机除了一些基本的参数，还会从咬合肌肌电模块和脑电模块 的设备中不断地获取即使原

24、始的数据。咬合肌肌电经处理后得到肌电信号强度、咬合力度，咬合方向三个参数；脑电经处理后得到脑电信号强度、速度控制值、眨眼力度等参数。若参数和前置条件符合某项命令的触发条件，则上位机将向下 位机传输控制命令。而轮椅在运动过程中，下位机将实时监控并从各传感器中获取到设备的运动情况，如速度，运动方向是否有障碍物等等，并反馈给上位机。（见图 4-2）上位机将某些重要参数显示在上位机的屏幕上，如：轮椅基本运动状态（停止，前进，后退）、速度等参数，供用户查看。4.4 参数设置功能产品将为系统的基本参数设置为默认值，此默认值满足大部分人的使用习惯。为了能够满足更多用户的使用习惯，本产品提供了参数设置功能，用

25、户可以根据 自己的使用习惯在上位机中自行设置参数。可自行设置的参数包括但不限于：1. 用多大力眨眼才能识别为眨眼的阈值（即眨眼力度）2. 发出“切换模式”命令的条件，即在多长时间内眨眼多少次，就切换模式3. 速度层级之间的跨越条件，即在多长时间内保持速度控制值到什么程度，就进入下一个速度层级，并通知下位机控制轮椅的动力。第五章 产品硬件组成智能轮椅组成包括智能硬件、驱动硬件和物理结构。5.1 智能硬件智能硬件（智能头戴）包含树莓派处理控制中心、脑电模块和肌电模块，以及模块所附带的电极触点。（如图 3 所示）图 3 智能头戴5.1.1 树莓派控制中心本产品所采用的树莓派的版本是树莓派 3B，是一

26、款基于 ARM 的微型电脑主板（图 4）。使用树莓派（上位机）来处理和分析肌电模块和脑电模块（下位机）所提取的肌电数据和脑电数据，从而控制驱动硬件的驱动状态来对轮椅进行相应的控制。图 4 树莓派 3B树莓派 3b 的规格参数：规格参数CPUBCM2837B0 SoC 64 位 1.4GHzRAM1GBGPIO 接口40PIN尺寸82mmx 56mmx 19.5mm重量50 克额定功率闲置 300mA（1.5W），活跃 1.34A（6.7W）表格 5 树莓派 3b 的规格参数5.1.2 脑电模块脑电模块所采用的是 Neurosky TGAM 模块（如图 5 所示），能直接连接干接触点，不像传统医

27、学用的湿传感器使用时需要上导电胶。图 5 TGAM 模 块单 EEG 脑电通道有 3 个接触点：EEG（脑电采集点）、REF（参考点）、GND（地线点），上电后若接触点连续四秒没有采集到脑电或连续七秒收到差的脑电信号，此模块拥有先进的噪音过滤技术能抗拒日常生活中环境里的各种干扰加上低能耗，非常适合轮椅便携式的电池供电的设备。TGAM 模块的规格参数：规格参数规模尺寸（最大）2.79cm x 1.52cm x 0.25cm重量（最大）130mg采样率512Hz频率范围3Hz-100Hz静电保护4kV 接触放电; 8kV 隔空放电最大消耗功率15 毫 安 3.3 伏运行电压2.973.63 伏表格

28、 6 TGAM 模块的规格参数5.1.3 肌电模块图 6 为由 DFRobot 与 OYMotion 合作推出的一款肌电传感器模块。本传感器模块通过检测人体的表面肌电信号（sEMG），进而反应出人体肌肉和神经的活动情况。图 6 肌电模块该传感器模块集成了滤波、放大电路，将范围在1.5mV 内的微弱人体表面肌电信号进行 1000 倍放大，并通过差分输入、模拟滤波电路的方式对噪音（特别是工频干扰）进行有效抑制。输出信号为模拟量形式，以 1.5V 为基准电压，03.0V 量程的输出。输出信号的大小取决于选定肌肉的活动量，输出信号的波形可显著指示被观察位置皮下肌肉的情况。经过树莓派控制中心来分析肌肉所

29、发出的电信号，可控制轮椅的左转和右转。肌电模块规格参数：规格参数供电电压+3.3V5.5V工作电压+3.0V检测范围+/-1.5mV电极接口PJ-342模块接口PH2.0-3P输出范围03.0V工作温度050板子尺寸22 * 35 mm表格 7 肌电模块规格参数5.2 驱动硬件驱动电路板、电机和蓄电池。（如图 7 所示）5.3 物理结构物理结构有钢管框架、实心轮，方向轮（前）、辅助轮（后）、座垫、可调节靠背垫、靠枕、可调节脚踏板和扶手垫等。（如图 7 所示）图 7 驱动硬件和物理结构第六章 软件架构6.1 软件总体架构1. 软件总体架构：图 8 软件总体架构图2. 系统各模块信息交互：图 9

30、模块间的交互6.2 脑电信号的提取6.2.1 脑电波分类及其特征1. (Delta)波是脑电波的一个组成部分，它的持续时间长于 1/4 秒。频率在 4Hz 以下的脑电波节律称节律（ rhythm）。成人的波只在睡眠时出现，如果非睡眠时出现，则属异常。2. (theta)波是人脑电波的基本波形之一。频率为 47 赫兹，振幅为 100150 微伏。当人困倦时可见，一般表示中枢神经系统进入抑制状态。安静、闭目时只在额叶出现，当睁眼视物、听到突然声响、思考问题时，在皮质其他部位也会出现。波与波一样，在正常人睡眠时出现，若觉醒时出现与波同样程度的振幅，则属于不正常现象。但青年女性有时在觉醒时可看到低振幅

31、的波。儿童在觉醒期间，特别是在不快、沮丧状态或从睡眠中觉醒过来时等情况下也可看到 波。3. (alpha)波是四种基本脑波之一。通常所指的潜意识状态，即人的脑波处于波时的状态。波是连接意识和潜意识的桥梁，是仅有的有效进入潜意识的途径，能够促进灵感的产生，加速信息收集，增强记忆力，是促进学习与思考的最佳脑波。当大脑充满波时，人的意识活动明显受到抑制，无法进行逻辑思维和推理活动。此时，大脑凭直觉、灵感、想象等接收和传递信息。 波又分为三种： 波分类 频率 状态 慢速 波 8-9 赫兹临睡前头脑茫茫然的状态。意识逐渐走向模糊。中间 波 9-12 赫兹灵感、直觉发挥威力的状态，注意力集中。快速 波 1

32、2-14 赫兹高度警觉，无暇他顾的状态。表格 8 波的分类4. (beita)波人的四种基本脑波之一，即周波数为 1340 赫兹/秒的脑 波。闭目进入安静时出现波，但进行视觉刺激，计算表明，可变成振幅小的波。波在清醒时出现，伴有需努力能够达到的注意力集中。从以上介绍中可以看出(Delta)波和(theta)、(alpha)波和(beita)波分 别与放松度和专注度有一定程度上的联系，因此需要对四种脑电波进行采集和提取。6.2.2 脑电信号的采集脑电信号数据采集系统，利用单片机实现对脑电信号的采集与处理，该脑电信号采集系统主要有以下几个部分组成：1. 前置放大电路，从强的噪声背景中提取脑电信号。

33、2. 带通滤波电路，时频率为 0.05-50Hz 的脑电信号通过，该范围以外的信号将大幅度衰减掉。3. 50Hz 掐波电路，用于过滤 50Hz 的工频干扰。4. 主放大电路，将前级放大的脑电信号再次进行放大。5. A/D 转换电路，将系统采集到的模拟信号转换为数字信号。6. 单片机，处理采集到的数据。为了实现此信号采集系统，我们采用了 TGAM（ThinkGear Asic Module) PCB 模块，TGAM 是世界上最受欢迎的脑电解决方案。它使用干电极读取人的大脑信号，可以过滤掉周围的噪音和电器的干扰，并将检测到的大脑信号转成数字信号。TGAM 模块包括了 TGAT 芯片，该芯片是一个高

34、度集成的单一芯片脑电传感器， 可以输出三个 Neurosky 的 eSense 参数，可以进行模数转换，检测接触不良的异常状态，过滤掉眼电噪音及 50/60hz 交流电干扰。经过以上部分对原始脑电信号进行处理后，将得到各个类型脑电波电压以及信号强度、专注度和放松度等基本参数，用于计算其他参数并转换为控制命令。6.3 肌电信号的提取肌电信号是由肌电传感器模块所提取出来的，由于提取的信号是模拟信号， 并且有两个输入端，需要初始化处理并区分两个输入信号。肌电传感器模块下位机代码如下：1. #include Arduino.h2. #define SensorInputPin1 A0/sensor i

35、nput pin number3. #define SensorInputPin2 A5/sensor input pin number4.5. void setup()6. 7.Serial.begin(115200);8. 9.10. void loop()11. 12. int data1 = analogRead(SensorInputPin1);13. int data2 = analogRead(SensorInputPin2);14.15. Serial.print();16. Serial.print(data1-300);17. Serial.print(:);18. Ser

36、ial.print(data2-300);19. Serial.print(#);20. delayMicroseconds(500);21. 6.4 上位机处理模块本公司产品的上位机采用的是树莓派 3b 硬件来进行数据和处理，通过下位机脑电模块和肌电模块所传输过来的数据，由上位机进行分析，并向驱动硬件下位机发送相应的控制信号，从而驱动轮椅的行走状态。6.5 虚拟小车平台为了服务对象更好的上手和熟练使用我们的智能轮椅，我们开发了跟智能轮椅相配套的虚拟小车平台(图 10)。使用我们的智能头戴，也能使用我们的虚拟小车平台，通过智能头戴来控制虚拟小车平台中的小车，加强服务对象对智能头戴的控制度和熟练

37、度。图 10 虚拟小车平台虚拟小车平台提供了脑电数据接口和肌电数据的接收接口，经过其他硬件传送过来的脑电数据和肌电数据，并分析处理，将转换为小车的前进、后退、左右转的控制命令，跟我们实际智能轮椅的控制状态一致。 虚拟小车平台不仅能增强服务对象的控制熟练度，也能增强我们产品的实用性。另外，我们也提供了可视化肌电信号的程序（图 11），进一步可视化肌电信号的情况，并且可以校准肌电模块的阈值，来更好的适应服务对象的咬合情况，通过直观的肌电信号图，能加强服务对象对我们产品的适用性，也同时加强了我们产品的实用性。图 11 可视化肌电程序第七章 市场分析7.1 需求背景2017 年末，我国 60 周岁及以

38、上人口 24090 万人，占总人口的 17.3%，65 周岁及以上人口 15831 万人，占总人口的 11.4%。2018 年末，我国 60 周岁及以上人口 24949 万人，占总人口的 17.9%，65 周岁及以上人口 16658 万人，占总人口的 11.9%。据专家的预测，到 2050 年，中国老年人口将达到 4.8 亿，几乎占全球老年人口的四分之一。日益增长的老年人数量意味着子女需要承担更多的日常护理，据数据显示，行动不便的老年人占到了 62%。由此可见，老年人口数量的猛增、且行动不便占比高的现状，将为智能轮椅行业带来庞大的消费市场。另外， 据中国残联最新统计的数据显示，目前中国各类残疾

39、人总数已达 8500 万，残疾人口的残疾等级构成全国残疾人口中，残疾等级为一、二级的重度残疾人为 2457 万人，占 29.62%；残疾等级为三、四级的中度和轻度残疾人为 5839 万人，占70.38%。由于各种内外因素的影响，行动不便的老年人以及重度残障人士的日常护理将成为家庭和社会的一个重要负担。此类的人群会因为生理上的缺陷而引发出不良的情绪，通常在日常生活中难以完成简单的动作，是需要帮助和照顾的弱势群体。因此，一种操作简单、使用方便且安全的代步工具应运而生。7.2 目标市场定位7.2.1 目标市场一：下肢残疾人群2016 年 12 月 1 日，在国务院新闻办举行的新闻发布会上，第二次全国

40、残疾人抽样调查领导小组、国家统计局联合发布了第一批调查数据。调查结果显示， 截止到 2006 年 4 月 1 日，全国各类残疾人为 8296 万人，占全国人口的 6.34%， 并且残疾人数量以每年200 万左右的速度快速增长，其中肢体残疾人群约占30%。7.2.2 目标市场二：因年事已高、行走能力丧失或者退化的老年人群人口老龄化是当今世界发展的一个重要趋势，2012 年年初全国老龄办发布的中国人口老龄化发展趋势预测研究报告显示，目前我国 60 岁以上的老年人口已达到 1.43 亿，“十二五”时期，我国将出现第一个老年人口增长高峰，60岁以上老年人将有 1.78 亿增加到 2.21 亿，并且预计

41、到 2050 年，老年人口总量将超过 4 亿。随着人口老龄化程度的不断加深，庞大的老年群体也造就了潜在的巨大市场。据统计，2012 年达到 1 万亿元，预计 2020 年达到 2 万亿元。人口老龄化进程将加快，急剧增长的社会养老需求与老龄事业发展的矛盾日益突出。尤其大城市老龄化现象更加严重，如上海（18.48%）、北京（13.66%）、浙江（13.18%）。7.3 市场需求及发展预测随着中国老龄化愈趋严重，其残疾现患率、发生率在发展中国家也处于较高水平，如何利用高科技技术改善他们的生活质量，让他们重获自理能力是科学研究服务于社会的一个重要方向。中国残疾人联合会调查数据显示我国肢体残疾人士有 2

42、472 万人，数量巨大，这一特殊群体的医疗和护理，将成为社会和经济发展的重大问题。目前市场上的轮椅普遍为手动操作杆式，对于肢体行为受限的残疾人来说使用非常不便。如何提高他们的活动自由度，是当今亟待解决的社会问题。随着科技的发展，当前的智能轮椅已经实现了自主导航、自主避障、语音驱动、防碰撞等诸多功能，但这依然不能服务于几乎丧失行为能力和语言能力的重症残疾人肢体功能不健全的人的思维与正常人基本上没有差别，操作者本身具有的脑电生理信号可以用来控制高性能智能轮椅。研究高性能的脑电信号和肌电信号控制智能轮椅是切实可行的。这一研究可以使得老年人或残疾人更加方便且有效地实现与外界的交流。并且本研究中说提到的

43、肌电，指的仅仅是眨眼时的眼肌， 故即便是高度截瘫患者（如四肢瘫痪），也可以成功地通过该技术控制轮椅。2016 年，荷兰乌特勒支大学的科研团队则成功地使一位因渐冻症而失去运动能力乃至眼动能力的患者通过脑-机交互技术，实现了其通过意念在计算机上打字，准确率达到 95%，使植入式脑-机接口技术应用水平又向前迈进了一大步。但因“植入式”技术需要将电极植入大脑从而采集脑电，属于“有创”操作，因而研究目的主要是帮助严重运动残疾的病人康复或提高生活质量，以医用为主。也因此， “非植入式”因其操作相对简便而受到更多研发团队的青睐，近年来一些商用脑-机交互产品已经被开发和出现在市场上。例如，日本本田公司生产了意

44、念控制 机器人，操作者可以通过想象自己的肢体运动来控制身边机器人进行相应的动作； 美国加州旧金山的神经科技公司 Emotiv 开发出一款脑电波编译设备 Emotiv Insight，能够帮助残障人士用来控制轮椅或电脑。图 12 2004 年-2020 年我国 60 岁以上老年人口增长图7.4 PEST 分析7.4.1 政策因素2018 年 4 月，国家发布关于促进“互联网+医疗健康”发展的意见文件， 提倡运用“互联网+”优化现有医疗服务，促进互联网与医疗健康的融合创新。这体现出政府释放政策红利，促进“互联网+”与健康行业的深度融合与持续发展。近年来，随着云计算、大数据、物联网、移动互联网、人工

45、智能等新兴技术不断和成熟，加速了传统医疗行业与这些新兴技术的融合，近年来，社会环境的变化及人口老龄化加剧促使行业对康复辅助器具需求量大幅递增，藉由辅具的使用来提高独立生活能力变得越来越常见。据行业调查，近年国内康复辅助器具企业产值年均增长率超过 15%。国务院在 2016 年 10 月发布的国务院关于加快发展康复辅助器具产业的若干意见中，首次从国家层面对康复辅助器具产业进行顶层设计和谋篇布局，意见明确提出“举办高层次、高水平、高品质的康复辅助器具博览会、展览会”康复辅助器具产业将迎来发展的春天。并预测到 2020 年，我国康复辅助器具产业规模突破 7000 亿。7.4.2 社会因素人口老龄化的

46、增快加剧了医疗领域康复辅助器具的整体市场需求，其实因身体问题无法正常行动的老年人数量也在不断上升，据统计，由于自然灾害、疾病、意外事故等原因，中国每年新增 200 多万残疾人。目前市场上的轮椅普遍为手动操作杆式，对于肢体行为受限的老年人以及残疾人来说使用非常不便。外国的智能轮椅发展早，其中在社会观念上，西方文化是英雄主义、独立人格、不给别人添麻烦。而在东方更多的高龄老人是希望子女更多的呵护，而子女更多的是担心老人独立出行的安全性。但据调查 2016 年我国的老年抚养比为 11.9%，随着独生子女的父母步入老年，空巢家庭将成为我国老年人家庭的主要形式，预计到2030 年空巢率将达到 90%。且随

47、着当今经济的发展，子女在赡养有行动障碍的父母时也要兼顾各自的本职工作，无法全天候地照顾老人，由此可见，老年人口数量的猛增、空巢率高，传统的子女看护模式受到冲击，远远不能满足实际需求。对于下肢伤残病人和因慢性病长期卧床后需要进行康复训练的老年人来说，在医生的指导下，通过科学手段进行正确的康复训练，也是提前恢复身体功能，避免出现不必要的终身残疾的有效手段。由于我国的老年人和残疾人数量巨大，电动轮椅产品，对增强我国老年人和肢体伤残病人的生活自理能力，提高生活质量， 减轻社会负担具有重要意义。7.4.3 经济因素根据中华人民共和国国务院新闻办公室 2006 年 12 月在北京发布的中国老龄事业的发展报

48、告提供的数据，2005 年底，中国 60 岁以上老年人口近 1.44亿，占总人口的比例达 11%。世界上 60 岁以上人口超过 1 亿的只有中国。现在我国 60 岁以上老年人口每年以 3%的速度递增。在 60 岁以上的老年人口中，有相当一部分老年人在日常生活和工作中，在疾病治疗和康复过程中，都需要借助使用轮椅。另据第二次全国残疾人抽样调查数据推算，全国各类残疾人的总数为8296 万人。其中肢体残疾 2412 万人，占 29.07%；多重残疾 1352 万人，占 16.30%。在肢体残疾和多重残疾的群体中，有相当一部分在生活、工作中，在治疗疾病和康复训练中，也需要使用轮椅。如今，随着老年群体病人

49、的增加，轮椅的社会需求总量逐年增长，这给轮椅行业带来巨大的市场空间。7.4.4 技术因素2010 年，中国残联、人力资源社会保障部等部门印发关于将部分医疗康复项目纳入基本医疗保障范围的通知，将运动疗法等 9 项医疗康复项目纳入医保支付范围。2016 年，为了进一步满足广大残疾人的基本医疗康复需求，切实降低残疾人的医疗费用负担，卫计委、中国残联等部门联合印发关于新增部分医疗康复项目纳入基本医疗保障支付范围的通知，体现了政府、企业和科研机构对残疾人辅助器具的大力支持和相关技术转化的重视，逐渐落实到具体的辅助器具研究与开发，新技术和产品不断涌现，上海交通大学为重度残疾者研制了一种声控轮椅。该轮椅可实

50、现全自动、半自动、手动和遥控操作，人机接口包括键盘和操纵杆，同时配备多种传感器，具有报警、防跌、视觉导航和自主避障的功能。重庆邮电大学采用无线网络技术，研发了一种可以同时实现手势、头势、腕势及语音四种人机接口的高科技智能轮椅。轮椅具有导航定位、实时控制和远程监控等多种功能。广州华南理工大学设计了一种意念控制的智能轮椅。该轮椅上配有一个符号显示电脑，使用者通过显示产生相应的意识，就可以控制轮椅的左转、右转、停止、加速、减速和停止等。新技术和产品的不断涌现，国内技术日益成熟，同时国外对智能轮椅的研发技术也值得国内借鉴。7.5 竞争环境分析（五力模式）图 13 五力模式下的竞争环境分析7.5.1 供

51、应商的议价能力供应商是企业的上游，主要影响企业的方式为控制原材料，从而提高价格， 也可能降低所提供产品的质量，这都会影响企业的购买成本。为了避免依赖供应商，本公司产品配件主要通过多方供应商来进行采购，由公司进行组装，配件的来源较为广泛，供应商的集中化程度有所降低。要保持产品配件来源的稳定和持续，严格控制配件的质量，严格筛选供应商提供的原材料，做好采购的保密性，避免因供应商的结盟以控制配件而引发公司的非正常损失。7.5.2 购买者的议价能力购买者通过社交媒体等方式要求公司提供更高的质量或更多的服务，压低价格，从而降低公司产品的盈利水平，在一定程度上会影响企业的声誉和市场接受程度。通过分析，我们的

52、主要直接购买者为医疗机构与代理商：1. 医疗机构的购买行为具有如下特征：l 性质为公司购买行为；l 对产品质量的要求高，质量敏感性较高，首要关注点为质量；l 在同等性能的标准下，替代品的替代程度低。2. 经销商的购买行为具有如下特征：l 属于中间商，主要交易对象为二级批发商或者终端客户，有完善的市场网络，控制市场的能力比较强；l 对于产品的佣金提成有较高的要求，同时也十分注重产品知名度和未来前景；l 对品牌并无明显的忠诚倾向。对于购买者，公司的产品定价应当使得用户从成本上相对降低，同时在质量上对比同价位智能轮椅上有明显提升，在售后服务上做好反馈机制和产品问题解决机制，这样使得企业获得更多的顾客

53、让渡价值，购买者的议价能力可以控制在合理的范围内。7.5.3 新进入者的威胁行业新进入者有步骤、有目的性地进入某一个行业时，会带来大量的资源和额外的生产能力，分割现有的市场份额。新进入者的威胁程度取决于一家新企业进入该行业的可能性、进入壁垒以及预期的报复等。在智能轮椅行业中，目前处于严重的不饱和状态，属于供不应求，市场前景比较广阔，且属于国家政策支持行业，对于新进入者的吸引力比较大。对于新进入者来说，最大的障碍是技术壁垒，目前公司现有的核心技术、创意设计和持续的研发优势以及在目标市场所建立的技术标准将成为新进入者的主要门槛。为巩固市场份额，提高市场竞争力，我们将加大技术研发的投入，在成本和技术

54、上占据有利位置，形成市场新进入者壁垒。7.5.4 替代品的威胁目前我们的产品替代品主要为：功能强化型拐杖、新型代步工具以及假肢矫正器等。但智能轮椅逐渐成为老年人群或残疾人的生活必需品，因为智能轮椅在功能上对比目前现存的替代品来说，有很大的优势，给使用者带来了诸多便利， 满足了使用者在很多方面的需求，特别是在户外使用环境的拓展上，公司产品可以适应更多的道路状况，因此产品的替代品威胁较小。7.5.5 行业现有企业竞争就国内竞争对手而言，我国目前有 100 家以上的普通轮椅生产企业，年产量为 200 万台左右，其中有 60 加家以上的电动车和电动轮椅生产厂商，电动轮椅的产量约占轮椅总产量的 10%2

55、0%。而具有室内外通用特点的真正意义上的电动轮椅产品只占电动轮椅产品总产量的 10%。目前利用肌电、脑电来操纵运作的智能轮椅企业占比非常少。在电动轮椅市场上表现较为突出的同类产品生产厂家主要集中在沿海一带，中西部地区较少，且由于规模和技术原因，产量相对不足，产品多以中低档为主。地区具有影响力的企业特点备注上海上海轮椅厂、上海思沛机电制品有限公司、上海威之群机电制品有限公司、上海格罗贝尔轮椅车有限公司、上海方太医疗器械有限公司等国外跨国企业的主要组装地，发往全球的电动轮椅种类达到数十部。企业性质广泛，有国营、私有级跨国，经营时间也跨度较大广东广东南海凯洋医疗设备有限公司、佛山市东方医疗设备厂有限

56、公司、深圳市欧得亿泰智能技术开发有限公司等以出口为主，产业和配套基础好，人力成本低，市场意识强天津天津市嘉宝轮椅车业有限公司、天津市夏博科技有限公司等以手动轮椅为主要经营领域，电动产品较少，是未来的潜在客户区域，轮椅发展历史较长。浙江金华夏普电动车有限公司、金华祺翔电动车制造有限公司、浙江金华爱思米电气有限公司、中国浙江宁波佳和特种车辆有限公司等是国内在发展电动车辆方面的主要基地，产业基础和市场认可度高。相关支持和配套设施齐全。未来在轮椅发展方面是需求最大的地区之一为轮椅式电动代步车的主要产地表格 9 国内主要电动轮椅生产商及其产品特点由于目前国内电动轮椅消费市场尚未成熟，很多国内生产商将产品

57、主要用以出口，出口地主要为北美、欧洲和东南亚等地区。目前国内的电动轮椅市场还处于早期开发阶段，产品的价格较高。在国内市场，电动轮椅的价格大体为三个档次：1. 高档电动轮椅。价位主要集中在 20000 元以上。高档电动轮椅以美国Pride、台湾必翔、德国奥托博克等厂家的产品为代表，产品主要为整机进口或主要零部件进口组装，组装地点基本在上海地区、2. 中档电动轮椅。价位在 12000 元左右，中档电动轮椅主要为台湾德林机电的产品为主，其他厂家也有该产品价格范围内的产品。3. 低档电动轮椅。其价位在 2000-8000 元，主要是国内企业的产品，以广东佛山凯洋医疗器械、烟台康利、上海威之群兰州航空机

58、电等国内企业的产品为代表，根据轮椅结构不同，价格有一定的差异。国产电动轮椅产品除了控制器采用进口产品外，其他零部件基本上都采用了国内配套产品。第八章 营销战略8.1 市场目标企业生产产品的最终目的是获得利润，销售是产品价值的体现。通过进行对康复辅助器具市场的调研后，本项目制定了五年的销售目标，与此同时将依照计划及最新的市场的情况对营销目标作出调整。表格 10 公司销售目标2019 年2020 年2021 年2022 年2023 年预计销售量（台）140147155162170预计单价（元）1299912999129991299912999销售收入（元）181986019108532014845

59、210583822098308.2 产品与服务策略8.2.1 产品策略本公司在初期的核心产品为智能轮椅。这款产品是本公司经过长期的市场调研后分析、设计，研发投产的一款较为成熟的产品。该智能轮椅设计符合人体工学，外观有美感，很好地迎合了轮椅市场的需求，切实为客户解决问题。智能轮椅的设计目的是为了让行动有障碍的使用者，可以更安全、更舒适地出行，在一定程度上减少腿脚不便和道路障碍的影响，提升了使用者对生活的满意度。经过设计研发，为保证产品在使用上的安全性以及功能的独特性， 产品的主要配件都应用了质量优良的材料，比如轮椅的扶手部分采用强度高， 刚性和硬度大的工程塑料等。对比同档次的智能轮椅，本产品在初入市场选择渗透策略，即是低价格和低促销策略，定价为 12999 元/台，属于中高档产品。本公司在运营一段时间后，经过前期的市场开拓和资金回笼后，会陆续推出更多系列的电动轮椅产品。公司产品主要定位是中高档产品，但为了回馈社会，会通过成本领先战略降低产品的整体成本，推出低价位高质量的产品。8.2.2 服务策略