[发明专利]基于差分航姿的智能轮椅控制方法

权利要求书

1.基于差分航姿的智能轮椅控制方法，其特征在于，包括步骤：

实时采集轮椅的航姿以及轮椅使用者的头部的航姿；

对实时采集的头部航姿进行解析，并与预设动作路径进行匹配后开启或者关闭对轮椅的智能控制；

当开启对轮椅的智能控制过程时，对实时采集的头部航姿进行解析，并与预设指令库进行匹配后获得对应的轮椅智能控制指令；

将轮椅航姿与头部航姿进行差分运算后，结合PID控制算法，控制轮椅实现与头部方向的同步跟踪；

对实时采集的轮椅航姿进行解析，并在判断符合预设条件时，对轮椅执行相应的运动控制。

2.根据权利要求1所述的基于差分航姿的智能轮椅控制方法，其特征在于，所述头部航姿和轮椅航姿均包括加速度、角速度、航向角、俯仰角和滚转角。

3.根据权利要求1所述的基于差分航姿的智能轮椅控制方法，其特征在于，所述对实时采集的头部航姿进行解析，并与预设动作路径进行匹配后开启或者关闭对轮椅的智能控制的步骤，其具体为：

对实时采集的头部航姿进行解析后，获得使用者头部的角速度和俯仰角，并根据获取的角速度和俯仰角解析获得使用者的头部动作，进而将获得的头部动作与预设动作路径进行匹配，从而在获得的头部动作与预设动作路径相匹配时，开启或者关闭对轮椅的智能控制。

4.根据权利要求3所述的基于差分航姿的智能轮椅控制方法，其特征在于，所述预设动作路径被配置为：使用者的头部动作为1秒内点头两次；所述根据获取的角速度和俯仰角解析获得使用者的头部动作的步骤中，当检测到获取的角速度和俯仰角在1秒内两次大于对应的预设阈值时，判断该使用者的头部动作为1秒内点头两次。

5.根据权利要求1所述的基于差分航姿的智能轮椅控制方法，其特征在于，所述当开启对轮椅的智能控制过程时，对实时采集的头部航姿进行解析，并与预设指令库进行匹配后获得对应的轮椅智能控制指令的步骤，其具体为：

当开启对轮椅的智能控制过程时，对实时采集的头部航姿进行解析后，获得使用者头部的俯仰角，并根据获取的俯仰角解析获得使用者的头部动作，进而将获取的头部动作与预设指令库进行匹配后，获得该头部动作对应的轮椅智能控制指令。

6.根据权利要求5所述的基于差分航姿的智能轮椅控制方法，其特征在于，所述预设指令库被配置为：

当使用者的头部动作为前倾动作时，对应的控制指令为控制轮椅前进；

当使用者的头部动作为后仰动作时，对应的控制指令为控制轮椅后退；

当使用者的头部动作为快速后仰动作时，对应的控制指令为控制轮椅刹车；

当使用者的头部动作为在左右两侧进行移动时，对应的控制指令为对轮椅两轮的驱动信号进行相应的变化。

7.根据权利要求1所述的基于差分航姿的智能轮椅控制方法，其特征在于，所述对实时采集的轮椅航姿进行解析，并在判断符合预设条件时，对轮椅执行相应的运动控制的步骤，其具体为：

对实时采集的轮椅航姿进行解析后，获得轮椅的加速度、角速度和俯仰角，并在判断轮椅的加速度大于预设加速度阈值时，控制轮椅停止运动；

或，

在判断轮椅的角速度大于预设角速度阈值时，控制轮椅停止运动；

或，

在判断轮椅的俯仰角大于第一预设角度阈值时，控制轮椅进行减速；

或，

在判断轮椅的俯仰角大于第二预设角度阈值时，控制轮椅进行减速并进行告警；

或，

在判断轮椅的俯仰角大于第三预设角度阈值时，控制轮椅停止运动。