[发明专利]一种基于线控技术的智能轮椅车及控制方法

摘要

本发明涉及一种基于线控技术的智能轮椅车及控制方法。其技术方案是1）系统初始化；检测各个轮毂电机的故障状态，确定相应的驱动模式，如果四个轮毂电机所在模块均正常工作，则进入四轮驱动模式；如果前轮某个轮毂电机所在模块发生故障而后轮两个轮毂电机所在模块正常工作，则进入后轮驱动模式；如果后轮某个轮毂电机所在模块发生故障而两个前轮轮毂电机所在模块正常工作，则进入前轮驱动模式；2）直行、转向、制动等驾驶控制；本发明的有益效果是：采用线控技术，操纵机构与执行机构之间采用导线连接，代替常规的机械连接，结构简化，部件布置灵活，控制快速灵活，实现轮椅车智能化行驶，提高有行动障碍的老年人、病人的室内和户外活动能力。

主权项

一种基于线控技术的智能轮椅车，其特征是：包括太阳能电池板（1），液晶显示屏（2），操纵界面（3），座椅（4），右前轮（5），蓄电池（6）， 右后轮（7），框架（8），靠背（9），太阳能最大功率跟踪器（10），主控制器（11），扶手（12）， 左后轮（13），左前轮（14），左前轮毂电机（15），霍尔位置传感器（16,17,20,21），右前轮毂电机（18），右后轮毂电机（19），左后轮毂电机（22），左后轮毂电机驱动电路（23）， 左后轮毂电机控制用单片机（24）， 右后轮毂电机驱动电路（25），右后轮毂电机控制用单片机（26），左前轮毂电机控制用单片机（27），左前轮毂电机驱动电路（28），右前轮毂电机控制用单片机（29），右前轮毂电机驱动电路（30）；  太阳能电池板（1）安装在轮椅车的顶板上，座椅（4）、扶手（12）安装在框架（8）上，主控制器（11）安装在框架（8）中扶手（12）下方的空间，蓄电池（6）安装在框架（8）中车轮上方的空间，液晶显示屏（2），操纵界面（3）安装在框架（8）上扶手（12）的前方，操纵界面（3）与主控制器（11）以电线连接，操纵界面（3）的操纵信号传递到主控制器（11），液晶显示屏（2）与主控制器（11）以电线连接，主控制器（11）发出的信号传递到液晶显示屏（2），主控制器（11）与左后轮毂电机控制用单片机（24）， 右后轮毂电机控制用单片机（26），左前轮毂电机控制用单片机（27 ），右前轮毂电机控制用单片机（29）均以FlexRay总线连接，主控制器（11）发出的控制信号分别传递到上述4个单片机；太阳能电池板（1）与太阳能最大功率跟踪器（10） 以电线连接，太阳能最大功率跟踪器（10）与 蓄电池（6）以电线连接，蓄电池（6）与左后轮毂电机驱动电路（23）、右后轮毂电机驱动电路（25）、 左前轮毂电机驱动电路（28）、右前轮毂电机驱动电路（30）均以电线连接，蓄电池（6）分别给左后轮毂电机驱动电路（23）、右后轮毂电机驱动电路（25）、左前轮毂电机驱动电路（28）、右前轮毂电机驱动电路（30）供电；太阳能最大功率跟踪器（10）与左后轮毂电机驱动电路（23）、右后轮毂电机驱动电路（25）、左前轮毂电机驱动电路（28）、右前轮毂电机驱动电路（30）均以电线连接，太阳能电池板（1）通过太阳能最大功率跟踪器（10）分别给左后轮毂电机驱动电路（23）、右后轮毂电机驱动电路（25）、左前轮毂电机驱动电路（28）、右前轮毂电机驱动电路（30）供电；霍尔位置传感器（16）安装在左前轮毂电机（15）上检测左前轮毂电机（15）的转子位置信号，霍尔位置传感器（17）安装在右前轮毂电机（18）上检测右前轮毂电机（18）的转子位置信号，霍尔位置传感器（20）安装在右后轮毂电机（19）上检测右后轮毂电机（19）的转子位置信号，霍尔位置传感器（21）安装在左后轮毂电机（22）上检测左后轮毂电机（22）的转子位置信号，这些传感器均与控制器（11）连接，将信号输入到主控制器（11）；轮毂电机采用带霍尔位置传感器的外转子式无刷直流永磁电动机，安装于车轮轮毂，其中，左前轮毂电机（15）安装在左前轮（14）内，左前轮毂电机（15）输出的力矩实现左前轮（14）的驱动；右前轮毂电机（18）安装在右前轮（5）内，右前轮毂电机（18）输出的力矩实现右前轮（5）的驱动；左后轮毂电机（22）安装在左后轮（13）内，左后轮毂电机（22）输出的力矩实现左后轮（13）的驱动；右后轮毂电机（19）安装在右后轮（7）内，右后轮毂电机（19）输出的力矩实现右后轮（7）的驱动；左后轮毂电机控制用单片机（24）与左后轮毂电机驱动电路（23）以电线连接，左后轮毂电机驱动电路（23）与左后轮毂电机（22）以电线连接；左后轮毂电机控制用单片机（24）向左后轮毂电机驱动电路（23）发出控制信号，左后轮毂电机驱动电路（23）驱动左后轮毂电机（22）。