[发明专利]一种多功能智能轮椅控制系统及控制方法

说明书

本发明涉及轮椅控制技术，具体涉及一种多功能智能轮椅控制系统及控制方法，控制系统包括控制器、安全决策模块、方向控制模块、报警模块和动力模块；控制器包括主控制器和副控制器；安全决策模块包括避障识别装置和轮椅状态识别装置；方向控制模块包括摇杆和语音识别装置；主控制器与安全决策模块和方向控制模块连接；副控制器分别与主控制器和语音识别装置连接。安全决策模块采用超声波红外联合决策，识别到障碍时轮椅会紧急避障，并在行进中状态识别模块会识别轮椅是否发生侧翻或倾倒，在危险时通过5G定位信息发送给紧急联系人。该系统可实现轮椅的自动避障、危险报警、语音控制等功能，具有高性能、操作简单、安全性高等优点。

技术领域

本发明属于轮椅控制技术领域，特别涉及一种多功能智能轮椅控制系统及控制方法。

背景技术

随着世界人口老龄化进程的加快，由于灾难和疾病造成的残障人士的增加，老年人和残障人士等弱势群体的生活质量问题受到越来越多人的关注，而有效增强老年人和残障人士的行动能力，不仅会使得他们的日常生活变得更加方便，也对他们的心理健康、自我评价、精神状态有着深远影响，因此一种多功能智能控制轮椅对老年人和残障人士有着重要作用。

由于手动轮椅必须要人力推动，当使用者想自己移动时非常麻烦，于是电动轮椅应运而生。电动轮椅相对于手动轮椅，随人能极大提高老年人和残障人士独立活动的能力和范围，提高了使用者的自理能力，但同时也带来了一些在环境中使用的不方便性和危险性，例如在通过窄门或狭长的走廊时，电动轮椅将很难通过操纵的方式顺利通过；此外，人的视野有限，电动轮椅在室外使用时往往会因为操纵不当而造成的危险。因此智能轮椅的研究在目前收到了各国学者的研究，用来为更多极端的使用者提供便利。

目前智能轮椅要么是没有避障措施，或者是避障仅使用超声波或仅使用红外传感器，而使用单一传感器易受到温度、湿度等环境因素的影响，容易导致判断失误。并且在真正发生危险时，现有技术多采用声光报警，以获取附近陌生人的注意，而这种方法在周围没人的情况下不仅没有帮助，而且报警声刺耳，反而对使用者来说是一种麻烦。在单人环境中发生的危险无法有效挽救。同时，大部分智能轮椅都配备了如LCD这样的显示装置来进行人机交互，对于部分自理能力差老年人或残障人士来说操作都过于困难了，甚至一般的电动轮椅他们也操纵不了。需要开发一种使用更安全、操作更简单的新型智能轮椅，满足更多人的需要，为其提供一种更优越的代步工具。

发明内容

针对背景技术存在的问题，本发明提供一种多功能智能轮椅控制系统及方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种多功能智能轮椅控制系统，包括控制器、安全决策模块、方向控制模块、报警模块和动力模块；控制器包括主控制器和副控制器；安全决策模块包括避障识别装置、轮椅状态识别装置和数据采集调理模块；方向控制模块包括摇杆和语音识别装置；主控制器与安全决策模块和方向控制模块连接；副控制器分别与主控制器和语音识别装置连接。

在上述多功能智能轮椅控制系统中，避障识别装置包括分别设置在轮椅前方左、右角各两组、后方左、右角各一组超声波传感器和红外测距传感器。

在上述多功能智能轮椅控制系统中，轮椅状态识别装置采用倾角-加速度传感器。

在上述多功能智能轮椅控制系统中，语音识别装置采用基于非特定人语音识别技术SI-ASR的语音识别芯片；摇杆采用二维双轴模拟摇杆。

在上述多功能智能轮椅控制系统中，报警模块包括GPS定位模块、5G通信模块、LED和扬声器。

在上述多功能智能轮椅控制系统中，动力模块包括电机驱动以及步进电机。

一种多功能智能轮椅控制系统的控制方法，包括以下步骤：

步骤1、系统初始化；包括对控制器各功能寄存器变量初始化，以及GPS模块接收信号定位、5G模块与基站通信自检工作；