[发明专利]智能轮椅

说明书

技术领域

本发明涉及电动轮椅领域，特别是涉及一种智能电动轮椅。

背景技术

代步轮椅为行动不便的人群带来了方便，随着社会文明的进步发展，手动轮椅由于其自身的一些缺点，电动轮椅有取代手动轮椅的趋势。电动轮椅一般包括车体、前后轮、驱动电机、操纵杆和电机驱动器，驱动电机由蓄电池供电，驱动后轮，坐在轮椅上的人只需按动操作杆，即可实现轮椅的前进、后退及左右转弯。

但是，现有的电动轮椅控制器受限于现有的主控芯片，为开环控制，不能完成高精度、高稳定性的控制，并且转弯时依靠差速器来控制驱动后轮的各自转速，使得电动轮椅结构复杂，容易出现故障。

发明内容

基于此，有必要提供一种高精度、高稳定性的智能轮椅。

一种智能轮椅包括轮椅车体，所述轮椅车体设置有两个驱动后轮和两个随动前轮，所述两个驱动后轮均设置有直流无刷电机，所述直流无刷电机连接双闭环控制系统，并由DSP控制器控制所述双闭环控制系统，并且DSP控制器控制所述电机的转速，来实现所述两个驱动后轮不同的转速，实现差速转向。

在其中一个实施例中，所述双闭环控制系统包括所述直流无刷电机内置的霍尔传感器、PI速度控制器、PI电流控制器、功率驱动器和三相全桥电路，所述霍尔传感器检测将所述直流无刷电机的转速和电流分别反馈给PI速度控制器和PI电流控制器，并输出信号给功率驱动器，所述信号驱动三相全桥电路，从而带动所述直流无刷电机转动。

在其中一个实施例中，还包括避障系统，所述避障系统包括测距系统、防跌落系统，所述避障系统与DSP控制器连接，所述测距系统和防跌落系统均包括设置在所述轮椅车体上的超声波传感器和红外传感器。

在其中一个实施例中，所述避障系统还包括防碰系统，所述避碰检测包括碰撞开关，所述碰撞开关与DSP控制器连接，所述碰撞开关设置在所述轮椅车体的外围。

在其中一个实施例中，还包括导航定位控制系统，所述导航定位控制系统包括近程智能终端，所述近程智能终端与DSP控制器连接，所述近程智能终端内设置有GPS模块和导航定位地图，所述近程智能终端发送所述GPS模块和导航定位地图的信息。

在其中一个实施例中，所述近程智能终端包括输入模块，所述输入模块输入控制信息，所述控制信息传送至所述DSP控制器，通过所述DSP控制器对所述轮椅车体进行控制。

在其中一个实施例中，所述近程智能终端与所述DSP控制器通过USB或蓝牙连接。

在其中一个实施例中，还包括远程监控系统，远程监控系统包括服务器、远程智能终端，所述近程智能终端将数据传输到所述服务器，所述远程智能终端共享所述服务器的数据。

在其中一个实施例中，所述远程智能终端输入信息，所述信息传送至所述近程智能终端，并通过DSP控制器对所述轮椅车体进行控制。

在其中一个实施例中，所述远程智能终端与近程智能终端之间通过无线连接。

上述智能轮椅，由双闭环控制系统控制驱动轮转速，以实现对速度高精度、高稳定性的控制。并且转弯时，由DSP控制器控制驱动后轮的不同的转速，达到转弯目的，简化轮椅的结构。

避障系统能使的上述智能轮椅实现智能避障，避免发生不必要的碰撞。

导航定位控制系统直接利用智能终端的近程客户端读取GPS模块，设计人性化路径规划与路线记忆功能，使智能轮椅的运行做到真正的智能和人性化。

附图说明

图1为本发明的框架图；

图2为本发明双闭环控制系统示意图。

具体实施方式

智能轮椅包括电动轮椅系统，电动轮椅系统包括轮椅车体、两个驱动后轮、两个随动前轮、蓄电池、操纵面板、操作杆、转向灯、照明灯、喇叭。操纵杆可以向四个方向转动，从而实现加速、减速、左转、右转的功能。轮椅车体包括扶手和两个脚踏板，提高乘坐人员的舒适度。如图1所示，电动轮椅系统110与数字信号处理(Digital Signal Processing，DSP)控制器连接，并由DSP控制器来控制轮椅车体的动作。DSP控制器利用通用I/O口与智能轮椅各个执行运动的控制信号相连，控制信号包括：电动轮椅控制系统信号包括控制器电源总开关、启动、制动、电源管理、电量显示与预警、速度显示、档位显示、档位选择、喇叭、方向灯、加速、减速、左转、右转以及霍尔传感器。