智能輪椅室內(nèi)定位系統(tǒng)的研究.pdf

1、智能輪椅作為老年人和殘障人的代步工具，給老年人和殘障人的生活提供了極大的便利。智能輪椅要想成為一種便利的代步工具，進(jìn)行自主運(yùn)動，必須要準(zhǔn)確地知道自身在工作環(huán)境中的位置和工作環(huán)境的信息，這就是智能輪椅的自身定位問題。近年來，大量的研究投向智能輪椅定位這一領(lǐng)域，智能輪椅室內(nèi)定位及其應(yīng)用成為一個(gè)熱門。
　　本文以天津市應(yīng)用基礎(chǔ)及前沿技術(shù)研究計(jì)劃重點(diǎn)項(xiàng)目為背景，進(jìn)行了智能輪椅室內(nèi)定位系統(tǒng)的研究。在對相對定位研究的基礎(chǔ)上，提出了一種基于色標(biāo)

2、定位的絕對定位方法。色標(biāo)安置在室內(nèi)環(huán)境的地面上，智能輪椅預(yù)先學(xué)習(xí)和存儲色標(biāo)的位置信息和RGB信息，進(jìn)行地圖的創(chuàng)建。然后智能輪椅檢測周圍環(huán)境的RGB信息并和存儲的RGB信息比較，進(jìn)行地圖的匹配。當(dāng)匹配到某一色標(biāo)時(shí)，智能輪椅就知道自身在環(huán)境中的位置，再通過電子羅盤測量智能輪椅的偏轉(zhuǎn)角度，就可知道自身在環(huán)境中的位姿。
　　智能輪椅室內(nèi)定位系統(tǒng)由主控模塊、顏色采集模塊、位移測量模塊、超聲波避障模塊和角度測量模塊組成。顏色采集模塊采集周圍環(huán)

3、境的RGB信息;位移測量模塊由DSP控制的光電編碼器采集輪椅的位移信息;超聲波避障模塊采集周圍環(huán)境的障礙物的信息;角度測量模塊由電子羅盤采集輪椅的偏轉(zhuǎn)角度。顏色采集模塊、位移測量模塊和超聲波避障模塊通過CAN總線與主控模塊通信;角度測量模塊通過RS232與主控模塊通信。主控模塊以ARM9系列的AT91SAM9263作為主控芯片，對內(nèi)部和外部傳感器上傳的信息進(jìn)行分析處理，在智能輪椅進(jìn)行避障的同時(shí)完成室內(nèi)的定位。該定位系統(tǒng)不僅可以實(shí)現(xiàn)智能輪