電動(dòng)輪椅智能避障系統(tǒng)的研究.pdf

1、目前中國(guó)已經(jīng)成為世界上老年人口最多的國(guó)家，再加上殘障人士的比例逐年升高，于是人們對(duì)輪椅業(yè)的發(fā)展越來越重視。將特定的傳感器技術(shù)和人機(jī)接口等技術(shù)與傳統(tǒng)的輪椅相結(jié)合使輪椅的發(fā)展更加的吻合現(xiàn)代人的生活步伐，為使用者的生活帶去便利。本課題主要是針對(duì)電動(dòng)輪椅的智能避障系統(tǒng)的研究。在電動(dòng)輪椅的基礎(chǔ)上加上智能避障系統(tǒng)，可以使電動(dòng)輪椅在實(shí)際的運(yùn)行中自動(dòng)進(jìn)行路徑規(guī)劃避開路徑上的障礙物，對(duì)路徑算法做出改進(jìn)，使智能避障輪椅能夠安全快捷的到達(dá)目的地。
　　

2、將智能避障輪椅劃分為幾個(gè)模塊，分別為總控制模塊、超聲波傳感器探測(cè)模塊、智能避障模塊，能源和驅(qū)動(dòng)模塊。通過主控制模塊對(duì)各個(gè)模塊提供的信息進(jìn)行處理來實(shí)現(xiàn)對(duì)智能避障輪椅的控制。
　　超聲波傳感器探測(cè)模塊是基于超聲波傳感器可以發(fā)射超聲波，并在超聲波遇到障礙物時(shí)反射由接收器接收的原理而設(shè)計(jì)的，可以實(shí)時(shí)的檢測(cè)智能避障輪椅局部環(huán)境信息。
　　避障模塊是將智能避障輪椅與障礙物之間的距離和原設(shè)的安全距離做比較，若小于最小的安全距離時(shí)，自動(dòng)采取

3、避障措施。
　　驅(qū)動(dòng)模塊采用直流無刷電機(jī)，主控制模塊接收到使用者的相應(yīng)指令后將指令傳遞給電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊來完成相應(yīng)的動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)對(duì)輪椅的運(yùn)動(dòng)控制。
　　路徑規(guī)劃采用全局路徑規(guī)劃和局部路徑規(guī)劃相結(jié)合。全局路徑規(guī)劃是結(jié)合GPS定位系統(tǒng)和環(huán)境地圖信息從GPS定位點(diǎn)到目的地而作出的全面的路徑規(guī)劃，并且在全局路徑規(guī)劃下需通過A*算法來搜索得到最優(yōu)路徑。在最優(yōu)路徑上不可避免的會(huì)有障礙物的存在，此時(shí)需借助超聲波傳感器檢測(cè)局部路徑下的障礙物信息作