智能輪椅自動避障方法研究與實現.pdf

1、隨著人口老齡化以及各種天災人禍造成的肢體殘障人士數量的不斷增加，為了提高行動能力欠缺人群的生活自由度以及生活質量，智能輪椅的需求越來越大。愈來愈多的研究開發(fā)機構在普通電動輪椅的基礎上，結合人工智能技術，對其進行改造，使得輪椅不斷地朝著更加智能、更加舒適、更加人性、更加安全的方向發(fā)展。
　　本課題研究的智能輪椅系統主要包括超聲波探測模塊、防翻車模塊、自動避障模塊、路徑記憶和重現模塊，各個模塊通過CAN總線與主控制器進行通信，主控制器

2、將各個模塊提供的數據進行綜合處理，然后根據不同的環(huán)境信息對智能輪椅進行相應的控制。
　　超聲波探測模塊基于超聲波遇到障礙物產生回波的原理而設計，該模塊主要對智能輪椅所處的周邊環(huán)境進行局部探測，為自動避障模塊提供外界環(huán)境信息。
　　防翻車模塊主要是通過在智能輪椅車上安裝傾斜角傳感器，利用傾斜角傳感器產生的傾斜角信息來判定智能輪椅是否存在翻車的危險，對智能輪椅來說是一項安全性保障措施。
　　自動避障模塊在超聲波探測模塊對障

3、礙物是否存在進行判定的基礎上，結合車輪碼盤的數據處理、有限狀態(tài)機理論以及自動避障算法對智能輪椅的運動狀態(tài)進行控制，從而實現自動避障功能。
　　路徑記憶和重現功能模塊主要利用碼盤的信息反饋，記錄各個時刻智能輪椅的位置，然后憑借存儲的這些路徑數據，在突發(fā)情況下可以實現原路返回，在可選的返回路徑不止一條的情況下，通過Dijkstra算法選擇出最短路徑，實現了省時節(jié)能的效果。
　　本課題研究的智能輪椅系統將上述幾個模塊與普通電動輪椅