面向老人的智能輪椅的研究.pdf

1、隨著老齡化程度的不斷加劇和信息社會的深入發(fā)展，提高老年人行動便捷性的智能化養(yǎng)老助老產(chǎn)品需求日益高漲。作為移動服務(wù)機(jī)器人的一種，智能輪椅具備較強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)性、平穩(wěn)的運(yùn)動控制和友好的人機(jī)交互體驗(yàn)，是康復(fù)工程和助老工程中一個不可或缺的工具，具有重要的研究價值與社會意義。
　　本文在對國內(nèi)外智能輪椅研究現(xiàn)狀進(jìn)行分析總結(jié)的基礎(chǔ)上，基于模塊化設(shè)計思想制定了智能輪椅的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框架和各個模塊具體的技術(shù)方案，搭建了以ARM嵌入式微控制器為核心的智能

2、控制硬件平臺，完成控制軟件編寫，研究開發(fā)了1臺面向老人的智能輪椅樣機(jī)。
　　首先本文實(shí)現(xiàn)了智能輪椅基于 CSS信號測距的室內(nèi)無線定位，定位精度可達(dá)0.3-0.5m。鑒于針對室內(nèi)環(huán)境下智能輪椅動態(tài)定位誤差問題研究較少，本文在闡述標(biāo)準(zhǔn)卡爾曼濾波、擴(kuò)展卡爾曼濾波及粒子濾波的基本原理的基礎(chǔ)上，建立相應(yīng)的智能輪椅動態(tài)定位濾波模型，對減小智能輪椅動態(tài)定位誤差問題進(jìn)行探討。在ARM嵌入式平臺上實(shí)現(xiàn)各濾波算法，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明粒子濾波有效地克服了卡爾

3、曼濾波與擴(kuò)展卡爾曼濾波器非線性程度弱的問題，對智能輪椅動態(tài)定位優(yōu)化效果最好，經(jīng)過粒子濾波的處理，實(shí)驗(yàn)中智能輪椅動態(tài)定位誤差在1m以內(nèi)的定位點(diǎn)比例可達(dá)到97.5％，相比傳統(tǒng)三邊測量定位法性能提高27.8%。
　　其次本文設(shè)計搭建以安卓平板為交互終端的智能輪椅人機(jī)接口，從人機(jī)工程學(xué)的角度分析老年人對智能輪椅人機(jī)交互界面的實(shí)際需求，在問卷調(diào)查的基礎(chǔ)上，制定智能輪椅人機(jī)交互界面設(shè)計原則，在安卓平臺上設(shè)計開發(fā)了一套適合老年人心理生理特點(diǎn)的智