[发明专利]智能安全轮椅及其智能安全控制方法

说明书

本发明公开了一种智能安全轮椅，由双闭环控制系统控制驱动轮转速，以实现对速度的精确控制，同时提供使用者操纵杆控制和自主导航2种控制方式，自动避障及实时检测用户身体状况是否发生异常并采取相应保护措施的智能安全轮椅，以给老年人、残障人士的出行提供便捷与安全保障。与传统轮椅相比，该智能安全轮椅能够检测用户的身体状态，当判断用户身体状况异常时，及时发出警报，停止电机动作，安全性高，特别适合老年人以及残障人士使用。

技术领域：

本发明属于智能辅助设备技术领域，特别涉及一种智能安全轮椅，还涉及该轮椅的智能安全控制方法。

背景技术：

根据联合国预测，1990-2020 年世界老龄人口平均年增速度为 2.5%，同期我国老龄人口的递增速度为 3.3%，老龄化速度快于世界老龄化速度。与其他国家相比，中国社会人口老龄化程度高，已逐步进入老龄化社会，与此同时还有肢体残疾的人口近 6000 万。-随着我国社会文明的发展进步，保障和提高老年人以及残障人士等弱势群体的生活质量，已经越来越受到社会各界人士的普遍关注。大量研究表明，有效增强老年人以及残障人士的行动能力，不仅使得他们的日常生活变得方便，而且对他们的心理健康、自我评价、精神状态也有着深远的影响。因此，一种能为老年人提供方便的代步轮椅应运而生，并得到了广泛的推广应用。较早的轮椅是手动的，由人转动一个手轮前进，这需要消耗体力，不适合那些体力太弱以及残障人士使用。随后又发明了电动轮椅，这种电动轮椅一般包括车体、前后轮、驱动电机、操作杆和电机驱动器，驱动电机由蓄电池供电，驱动后轮前进，坐在轮椅上的人只需按动操作杆，即可实现轮椅的前进、后退及左右转弯。电动轮椅比手动轮椅有很大的进步，但仍存在一些问题，例如，一些老年人反应较慢，需要辅助的避障功能保护用户的安全。同时由于用户在操纵轮椅时可能会发生一些意外情况，需要智能安全轮椅能够识别用户的身体状态，及时发现异常，并采取保护措施。因此，需要开发一种操作更加方便、使用更加安全的新型智能安全轮椅，以满足这类人群的需要。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种智能安全轮椅，以及及该轮椅的智能安全控制方法，从而克服上述现有技术中的缺陷。

为实现上述目的，本发明提供了一种一种智能安全轮椅的智能安全控制方法，其特征在于：按照如下步骤进行：

S1：环境虚拟地图构建，用户将智能安全轮椅沿着室内环境中可行进路线推行一周，视觉传感器扫描室内环境自动进行虚拟地图的构建，构建的环境地图映射到平板显示器；

S2：用户选择控制方式，当用户选择自主导航模式时进入S3，当用户选择操纵杆控制方式时进入S4；

S3：自动推送行进路线，用户在平板显示器上打开环境地图，用户主需要在平板显示器显示的地图上，点击想要移动到的位置；无风扇嵌入式工控机根据用户选择的目的位置，发出导航控制信号，所述导航控制信号依次通过平板电脑和工业控制计算机传输给底层核心控制模块，进入S5；

S4：用户操纵控制，底层核心控制系统通过计算得到操纵杆位置信息，分析得到用户控制意图并进入S5；

S5：轮椅行走底层核心控制模块将用户控制意图转换成左右电机的速度与方向的控制信息；接着底层核心控制模块控制根据上述计算得到的控制信息驱动左右两个电机，进而带动随动轮转动，使轮椅到达用户指定的位置；

S6：智能安全轮椅控制系统通过激光避障模块对智能安全轮椅的周围环境信息进行检测，当有障碍物时调整用户对电机的控制信号，保障用户安全；

S7：智能安全轮椅控制系统通过上述用户身体状态监测系统实时检测用户的身体状态，当用户身体出现异常时，停止电机动作，并发出报警信号。

本发明进一步限定的技术方案为：