[发明专利]一种电动轮椅室内自动驾驶方法

说明书

本发明公开了一种电动轮椅室内自动驾驶方法，驾驶人操控电动轮椅在室内移动，数据处理器根据电动轮椅的运动模型建立室内地图；在所建立的室内地图上标记出预计电动轮椅经常停留位置，并存储电动轮椅位姿；根据室内地图上的电动轮椅当前位置，建立电动轮椅当前位置与行驶方向上经常停靠位置间的室内导航；根据所建立的室内导航，控制器自动控制电动轮椅行驶至预停靠位置，并根据停靠位置所建立的轮椅位姿完成停靠。数据处理器通过室内地图及在地图上标记的预停留位置，实时计算当前位置与预停靠位置间行程信息，并转化为控制器对电动轮椅各个轮的速度和方位的控制，自动达到预停靠位置，完成预定位姿的停靠，便于驾驶者快速到达室内预停留区域。

技术领域

本发明涉及代步车技术领域，具体涉及一种电动轮椅室内自动驾驶方法，适合于室内，可根据驾驶者生活习惯所形成的轨迹地图实现驾驶者意向驾驶，使驾驶者快速到达室内经常到达的位置。

背景技术

电动轮椅与传统的电动代步车、电瓶车，自行车等代步工具的根本性的区别在于，其拥有智能化的操纵控制器，通过摇杆式控制器来控制轮椅的行进方向，非常方便在室内和室外进行远距离行驶。电动轮椅已成为行动不便的老年人、残疾人不可缺少的代步工具，适用对象十分广泛，只要使用者意识清晰，认知能力正常，使用电动轮椅是很好的选择。由于人们在室内活动的范围有限，餐桌、卧室、书桌前和客厅区域成为人们在室内经常光顾的地方，每次驾驶者都需要操作摇杆式控制器驱动电动轮椅前往，对于操作摇杆式控制器不便的老年人、残疾人，需要借助家人才能到达要去的地方，操作起来非常不方便。

发明内容

为了解决上述所存在的技术问题，实现不便操作摇杆式控制器的驾驶者快速到达想到达的室内区域，本发明提供了一种电动轮椅室内自动驾驶方法。

所述具体方案如下：

一种电动轮椅室内自动驾驶方法，驾驶人操控电动轮椅在室内移动，数据处理器根据电动轮椅的运动模型建立室内地图；在所建立的室内地图上标记出预计电动轮椅经常停留位置，并存储电动轮椅位姿；根据室内地图上的电动轮椅当前位置，建立电动轮椅当前位置与行驶方向上经常停靠位置间的室内导航；根据所建立的室内导航，控制器自动控制电动轮椅行驶至预停靠位置，并根据停靠位置所建立的轮椅位姿完成停靠。

优选地，数据处理器采用Google开源的cartographer算法建立电动轮椅在室内活动的室内地图。

在所建立的室内地图上标记出预计经常停靠位置的方法是：在建图模式下构建地图的同时，使用人工手动标记的方法，通过控制器在各个预计经常停靠位置设置电动轮椅的位姿，并存储。

或优选地，采用使用自主学习的方法，在所建立的室内地图上标记出预计经常停靠位置的方法是：将构建的室内地图栅格化，以电动轮椅停靠位置为中心的栅格使用高斯函数累加；当测定电动轮椅停靠时间大于所设定的时间时，被认定停留位置为经常停靠位置，数据处理器自动在所构建的室内地图上标记出停靠位置，并存储电动轮椅的停靠位姿。

通过控制器自动控制电动轮椅行驶至预停靠位置的方法是：通过设置在轮椅操控台前方的摄像头和激光雷达定位电动轮椅的当前位置信息，并传输给数据处理器；结合在所构建的室内地图上所建立的室内导航信息，经数据处理器对预停靠位置与电动轮椅当前位置之间的行程进行实时数据计算，生成对电动轮椅速度和方位的控制信息，并传输给控制器，由控制器自动控制电动轮椅行驶至停靠位置。

进一步地，在预停靠位置自动控制电动轮椅位姿的方法是：通过惯性测量单元IMU实时定位电动轮椅在快速运动时的位姿，并将电动轮椅当前位姿信息传输给数据处理器；数据处理器根据在室内地图上所存储的停靠位置电动轮椅的位姿信息，结合电动轮椅当前的位姿信息及摄像头、激光雷达的定位信息，在停靠位置使电动轮椅快速行驶至所设定的位姿。