[发明专利]新型电动护理轮椅及其控制方法

权利要求书

1.新型电动护理轮椅，其特征在于，包括车架主体、驱动器、交互仪表、驱动轮和电池，所述电池和驱动器固定于车架主体的底座下方，交互仪表固定于车架主体的扶手上，驱动轮设置于车架主体的后下方，所述交互仪表、驱动轮、电池分别与驱动器相连接。

2.如权利要求1所述的新型电动护理轮椅，其特征在于，所述交互仪表外部设置有LCD液晶屏、开关机按键、方向切换按键、档位按键、恒速指托、生命体征感知模块、充电口，内部设置有微控制器、电源管理模块、姿态检测模块、蓝牙模块、语音模块、喇叭、蜂鸣器，LCD液晶屏、开关机按键、方向切换按键、档位按键、恒速指托、生命体征感知模块、充电口、电源管理模块、姿态检测模块、蓝牙模块、语音模块、喇叭、蜂鸣器分别连接于微控制器。

3.如权利要求1所述的新型电动护理轮椅，其特征在于，所述驱动器包括MCU、电流检测模块、电压检测模块、速度检测模块、电机驱动模块、姿态检测模块、电源管理模块、电池接口和仪表接口，所述电流检测模块、电压检测模块、速度检测模块、电机驱动模块、姿态检测模块、电源管理模块、仪表接口分别与MCU相连接，电池接口与电源管理模块相连接。

4.如权利要求1所述的新型电动护理轮椅，其特征在于，所述驱动轮包括电机和轮子。

5.如权利要求1所述的新型电动护理轮椅，其特征在于，所述车架主体扶手下方还设置有手动刹车器。

6.新型电动护理轮椅的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1，通过开关机按键开启控制系统，此时系统自检是否存在故障，自检完毕后交互仪表与驱动器建立通信连接，连接成功后相互之间即可交换数据；

步骤S2，交互仪表检测是否手握扶手，将该指令传输到驱动器，如果未握扶手，轮椅刹车锁定，如果已握扶手轮椅进入运行状态；

步骤S3，实际运行前系统需检测电池电压，低压情况下禁止运行；

步骤S4，交互仪表检测是否触发恒速指托，根据该指令系统进入到自动助力模式或恒速助力模式，两种模式相互之间通过恒速指托指令自行切换。

7.如权利要求6所述的新型电动护理轮椅的控制方法，其特征在于，所述步骤S4中，未触摸恒速指托，进入自动助力模式：

步骤S411，通过采集电机电流和速度可以计算此时轮椅的负重，根据负重自动匹配助力等级；

步骤S412，助力等级确定后，结合两个姿态检测模块数据计算当前路况，如果轮椅向后倾斜，加大助力阀值，向前倾斜，减小助力阀值，向左倾斜，加大左电机助力阀值，向右倾斜，加大右电机助力阀值，阀值设定范围为-100～+100；

步骤S413，推动轮椅，使轮椅产生一个初始速度和运行方向，速度检测模块可以检测到当前轮椅移动的方向、速度、加速度，电机控制使用FOC矢量控制方法，根据轮椅当前的速度和加速度，在结合助力等级与助力阀值预估轮椅转速所需的力量，计算出最终的SVPWM值，输出给电机驱动。

8.如权利要求7所述的新型电动护理轮椅的控制方法，其特征在于，所述步骤S4中，触摸恒速指托，进入恒速助力模式：

步骤S421，交互仪表的方向切换按键、档位按键可以设定轮椅恒速行驶的方向和速度；

步骤S422，通过扭动扶手认为干预左右电机的转速，通过检测电机转速可以计算转动方向和转动角度，从而调整左右电机速度实现差速转向；

步骤S423，速度控制使用速度PID闭环控制，输出最终的SVPWM值到电机驱动系统。